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On the Origin of Torsional Vibrations in Hot Rolling Mills and a Possible Remedy / Belli, P. in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) 

Public ISBD [article]  in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 811-823 p. Titre : On the Origin of Torsional Vibrations in Hot Rolling Mills and a Possible Remedy Titre original : Sur l'Origine des ibrations de Torsion dans des Laminoirs Chauds et un Remède Possible Type de document : texte imprimé Auteurs : Belli, P., Auteur ; Bittani, S., Auteur ; De Marco, A. Article en page(s) : 811-823 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Laminoir  chaud  Vibration  Chaine  cinématique  Déformataion  en  plastique  Contrôlabilité Index. décimale : 629.8 Résumé : Hot rolling mills suffer from severe torsional vibrations in particular working conditions (thin thickness). These vibrations are often explained as the result of an exogenous disturbance amplified by a resonance effect. In this paper, we show that these vibrations are in fact produced by the interaction between the kinematic chain and the phenomenon of the plastic deformation of the strip occurring in the roll bite. Precisely, the vibrations are the expression of an unstable limit cycle due to the combination of the dynamics associated with these two effects. Starting from this key observation, the vibration attenuation control problem is studied. First of all, by investigating the observability and controllability properties, it can be seen that there is a basic controllability problem in the standard configuration of the plant. To circumvent it, it is proposed to modify some mechanical characteristics so as to ensure the system controllability. Then a suitable active control system based on frequency domain concepts can be designed. The proposed control system neutralizes the torsional vibration, and therefore it allows one to preserve the system integrity while increasing plant efficiency and productivity. Les laminoirs chauds souffrent des conditions de travail de torsion graves de vibrations en particulier (épaisseur mince). Ces vibrations sont souvent expliquées comme le résultat d'une perturbation exogène a amplifié par un effet de résonance. En cet article, nous prouvons que ces vibrations en fait sont produites par l'interaction entre la chaîne cinématique et le phénomène de la déformation en plastique de la bande se produisant dans la morsure de roulement. Avec précision, les vibrations sont l'expression d'un cycle instable de limite dû à la combinaison de la dynamique liée à ces deux effets. À partir de cette observation principale, le problème de commande d'atténuation de vibration est étudié. Tout d'abord, en étudiant les propriétés d'observabilité et de contrôlabilité, il peut voir qu'il y a un problème de base de contrôlabilité dans la configuration standard de l'usine. Pour l'éviter, on lui propose de modifier certaines caractéristiques mécaniques afin d'assurer la contrôlabilité de système. Alors un système de commande actif approprié basé sur des concepts de domaine de fréquence peut être conçu. Le système de commande proposé neutralise la vibration de torsion, et donc il permet à on de préserver l'intégrité de système tout en augmentant l'efficacité et la productivité d'usine. En ligne : bittani@elet.polimi.it [article] On the Origin of Torsional Vibrations in Hot Rolling Mills and a Possible Remedy = Sur l'Origine des ibrations de Torsion dans des Laminoirs Chauds et un Remède Possible [texte imprimé] / Belli, P., Auteur ; Bittani, S., Auteur ; De Marco, A. . - 811-823 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 811-823 p. Mots-clés : Laminoir  chaud  Vibration  Chaine  cinématique  Déformataion  en  plastique  Contrôlabilité Index. décimale : 629.8 Résumé : Hot rolling mills suffer from severe torsional vibrations in particular working conditions (thin thickness). These vibrations are often explained as the result of an exogenous disturbance amplified by a resonance effect. In this paper, we show that these vibrations are in fact produced by the interaction between the kinematic chain and the phenomenon of the plastic deformation of the strip occurring in the roll bite. Precisely, the vibrations are the expression of an unstable limit cycle due to the combination of the dynamics associated with these two effects. Starting from this key observation, the vibration attenuation control problem is studied. First of all, by investigating the observability and controllability properties, it can be seen that there is a basic controllability problem in the standard configuration of the plant. To circumvent it, it is proposed to modify some mechanical characteristics so as to ensure the system controllability. Then a suitable active control system based on frequency domain concepts can be designed. The proposed control system neutralizes the torsional vibration, and therefore it allows one to preserve the system integrity while increasing plant efficiency and productivity. Les laminoirs chauds souffrent des conditions de travail de torsion graves de vibrations en particulier (épaisseur mince). Ces vibrations sont souvent expliquées comme le résultat d'une perturbation exogène a amplifié par un effet de résonance. En cet article, nous prouvons que ces vibrations en fait sont produites par l'interaction entre la chaîne cinématique et le phénomène de la déformation en plastique de la bande se produisant dans la morsure de roulement. Avec précision, les vibrations sont l'expression d'un cycle instable de limite dû à la combinaison de la dynamique liée à ces deux effets. À partir de cette observation principale, le problème de commande d'atténuation de vibration est étudié. Tout d'abord, en étudiant les propriétés d'observabilité et de contrôlabilité, il peut voir qu'il y a un problème de base de contrôlabilité dans la configuration standard de l'usine. Pour l'éviter, on lui propose de modifier certaines caractéristiques mécaniques afin d'assurer la contrôlabilité de système. Alors un système de commande actif approprié basé sur des concepts de domaine de fréquence peut être conçu. Le système de commande proposé neutralise la vibration de torsion, et donc il permet à on de préserver l'intégrité de système tout en augmentant l'efficacité et la productivité d'usine. En ligne : bittani@elet.polimi.it