本文课题来源于国家自然科学基金项目(51175388)“响应需求变更的设计过程演化机制与动态调控方法研究“和武钢-武汉科技大学产学研项目(武钢技2013-078)“炼钢总厂三分厂1#连铸机大包称量系统机械装置国产化攻关”,针对国内连铸机大包回转台称重系统普遍存在的称重传感器损坏、电缆缠绕拉伤、限位器失效和反应灵敏度差等问题,以武钢炼钢总厂三分厂1#连铸机大包回转台称重系统为对象进行研究。研究发现连铸机大包放入瞬间存在巨大水平和垂直冲击力,一旦限位器失效,会对称重传感器产生致命的伤害,因此,研发限位器成为本文的研究重点。本文借助有限元分析软件Workbench,对水平限位器进行了热-结构耦合仿真分析,分析不同内衬缓冲材料对水平限位器性能的影响,证明了金属橡胶材料作为限位器缓冲材料优于其他材料,并有效提高了装置使用寿命。运用Matlab对称重系统称重传感器进行动态特性建模,通过分析其阶跃响应曲线,确定采用时变滤波器的优化补偿方案,可显著提高称重传感器的动态响应速度和称量精度。研究结果表明金属橡胶可替代硅橡胶作为限位器的内衬缓冲材料,可有效提高限位器的使用寿命;采用时变滤波器可显著提高对称重传感器动态响应速度和称量精度。本文的研究成果具有很高的应用价值,对连铸机大包回转台称重系统自主创新具有一定的指导意义,对“中国制造2025”纲要提出的重大装备的关键部件自主保障起到了示范作用。