板带轧机系统是复杂的多变量非线性系统,其动力学特性非常复杂,且对板形板厚质量有很大的影响。传统上对板厚和板形的研究是分开考虑的,且主要是基于静态预设定理论。本课题组从板带轧机系统动态模型出发,研究轧机轧件综合动态信息,以期实现板形板厚综合动态控制。其中,辊系沿轴向分布的各点在垂直方向上的动力学模型,即辊系横向振动模型是关键模型之一。在本课题组已有的研究成果上,本文对辊系横向振动模型做了改进。考虑到轧制时轧辊两端会产生垂直方向上的位移波动,故把辊系双梁模型的边界条件由简支改为弹性支承,建立了辊系横向振动模型。借鉴欧拉梁理论,对轧辊微元体进行受力分析,得到横向振动微分方程。本文采用解析法推导辊系的横向自由振动和受迫振动方程。其中,辊系耦合振动方程的解耦是一大难题。考虑到轧制过程中工作辊和支承辊两端动态阻尼相近,将其简化为相同的线性刚度。这样,有效的解决了两辊振型不同带来的解耦困难问题,大大简化了计算过程,并据此分别求解了振型函数和时间函数。边界条件的改变导致了振型函数的复杂化,本文通过数值算法和编程求解解决了这一问题。利用MATLAB编制程序,对辊系横向振动进行仿真分析。计算了辊系的固有频率和振型系数等动态特性,得到了一定初始条件下的辊系在各阶模态下的横向振动规律。这些信息的获得为研究整机动态特性及板形板厚综合控制技术打下基础。利用虚拟样机技术对以上理论仿真验证。采用ADAMS和SolidWorks建立了四辊轧机虚拟样机,对轧制过程进行了可视化仿真,得出了辊系的动态特性。从虚拟实验角度验证了本文理论的正确性。