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(完整版)位置速度转矩3种控制方式介绍

(完整版)位置速度转矩3种控制方式介绍
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1从原理上理解3种控制方式

一般伺服都有三种控制方式:速度控制方式,转矩控制方式,位置控制方式。之所以有这三中控制方式,是因为伺服一般为三个环控制。所谓三环就是3个闭环负反馈PID调节系统。由伺服系统的三个控制回路来实现。

第1环是电流环,它是最内环。此环完全在伺服驱动器内部进行,通过霍尔装置检测驱动器给电机的各相的输出电流,负反馈给电流的设定进行PID调节,从而达到输出电流尽量接近等于设定电流,电流环就是控制电机转矩的,所以在转矩模式下驱动器的运算最小,动态响应最快。

第2环是速度环,它是次外环,通过检测的电机编码器的信号来进行负反馈PID调节,它的环内PID输出直接就是电流环的设定,所以速度环控制时就包含了速度环和电流环,换句话说任何模式都必须使用电流环,电流环是控制的根本,在速度和位置控制的同时系统实际也在进行电流(转矩)的控制以达到对速度和位置的相应控制。

第3环是位置环,它是最外环,可以在驱动器和电机编码器间构建也可以在外部控制器和电机编码器或最终负载间构建,要根据实际情况来定。由于位置控制环内部输出就是速度环的设定,位置控制模式下系统进行了所有3个环的运算,此时的系统运算量最大,动态响应速度也最慢。

2从使用上理解3种控制方式

1、转矩控制:转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定

电机轴对外的输出转矩的大小,具体表现为例如10V对应5Nm的话,当外部

模拟量设定为5V时电机轴输出为2.5Nm:如果电机轴负载低于2.5Nm时电机正

转,外部负载等于2.5Nm时电机不转,大于2.5Nm时电机反转(通常在有重力

负载情况下产生)。可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小,

也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现。应用主要在对材质的受力有

严格要求的缠绕和放卷的装置中,例如饶线装置或拉光纤设备,转矩的设定要

根据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而

改变。

2、位置控制:位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的

大小,通过脉冲的个数来确定转动的角度,也有些伺服可以通过通讯方式直接

对速度和位移进行赋值。由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制,

所以一般应用于定位装置。应用领域如数控机床、印刷机械等等。

3、速度模式:通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制,在有

上位控制装置的外环PID控制时速度模式也可以进行定位,但必须把电机的位

置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用。位置模式也支持直接负

载外环检测位置信号,此时的电机轴端的编码器只检测电机转速,位置信号就

由直接的最终负载端的检测装置来提供了,这样的优点在于可以减少中间传动

过程中的误差,增加了整个系统的定位精度。

如果对位置和速度有一定的精度要求,而对实时转矩不是很关心,用转矩模式不太方便,用速度或位置模式比较好。如果上位技术相对于控制器有比较好的闭环控制功能,用速度控制效果会好一点。如果本身要求不是很高,或者,基本没有实时性的要求,用位置控制方式对上位控制器没有很高的要求。

就伺服驱动器的响应速度来看,转矩模式运算量最小,驱动器对控制信号的响应最快;位置模式运算量最大,驱动器对控制信号的响应最慢。

对运动中的动态性能有比较高的要求时,需要实时对电机进行调整。那么如果控制器本身的运算速度很慢(比如PLC,或低端运动控制器),就用位置方式控制。如果控制器运算速度比较快,可以用速度方式,把位置环从驱动器移到控制器上,减少驱动器的工作量,提高效率(比如大部分中高端运动控制器);如果有更好的上位控制器,还可以用转矩方式控制,把速度环也从驱动器上移开,这一般只是高端专用控制器才能这么干,而且,这时完全不需要使用伺服电机。

3如何判断伺服驱动器的质量

一般说驱动器控制的好不好,每个厂家的都说自己做的最好,但是现在有个比较直观的

比较方式,叫响应带宽。当转矩控制或者速度控制时,通过脉冲发生器给他一个方波信号,使电机不断的正转、反转,不断的调高频率,示波器上显示的是个扫频信号,当包络线的顶点到达最高值的70.7%时,表示已经失步,此时的频率的高低,就能显示出谁的产品牛了,一般的电流环能作到1000Hz 以上,而速度环只能作到几十赫兹。

张力控制原理介绍

第二章 张力控制原理介绍 2.1 典型收卷张力控制示意图 2

2.2 张力控制方案介绍 对张力的控制有两个途径,一是可控制电机的输出转矩,二是控制电机转速,对应这两个途径,MD330设计了两种张力控制模式。 1、开环转矩控制模式 开环是指没有张力反馈信号,变频器仅靠控制输出频率或转矩即可达到控制目的,与开环矢量或闭环矢量无关。转矩控制模式是指变频器控制的是电机的转矩,而不是频率,输出频率是跟随材料的速度自动变化。 根据公式F=T/R(其中F为材料张力,T为收卷轴的扭矩,R为收卷的半径),可看出,如果能根据卷径的变化调整收卷轴的转矩,就可以控制材料上的张力,这就是开环转矩模式控制张力的根据,其可行性还有一个原因是材料上的张力只来源于收卷轴的转矩,收卷轴的转矩主要作用于材料上。 MD系列变频器在闭环矢量(有速度传感器矢量控制)下可以准确地控制电机输出转矩,使用这种控制模式,必须加装编码器(变频器要配PG卡)。 2、与开环转矩模式有关的功能模块: 1)张力设定部分:用以设定张力,实际使用中张力的设定值应与所用材料、卷曲成型的要求等实际情况相对应,需由使用者设定。张力锥度可以控制张力随卷径增加而递减,用于改善收卷成型的效果。 2)卷径计算部分:用于计算或获得卷径信息,如果用线速度计算卷径需用到线速度输入功能部分,如果用厚度累计计算卷径需用到厚度累计计算卷径相关参数功能部分。 3)转矩补偿部分:电机的输出转矩在加减速时有一部分要用来克服收(放)卷辊的转动惯量,变频器中关于惯量补偿部分可以通过适当的参数设置自动地根据加减速速率进行转矩补偿,使系统在加减速过程中仍获得稳定的张力。摩 3

张力控制变频收卷的控制原理(汇编)

张力控制变频收卷的控制原理本文主要介绍了张力控制变频收卷的控制原理,此技术能够使得在纺织行业中收卷的整个过程很稳定,避免小卷时张力过大;大卷启动时松纱的现象。 一. 前言 : 用变频器做恒张力控制的实质是闭环矢量控制,即加编码器反馈。对收卷来说,收卷的卷经是由小到大变化的,为了保证恒张力,所以要求电机的输出转距要由小到大变化。同时在不同的操作过程,要进行相应的转距补偿。即小卷启动的瞬间、加速、减速、停车,大卷启动时,要在不同卷经时进行不同的转距补偿,这样就能使得收卷的整个过程很稳定,避免小卷时张力过大;大卷启动时松纱的现象。 二.张力控制变频收卷在纺织行业的应用及工艺要求 2.1 传统收卷装置的弊端 纺织机械如:浆纱机、浆染联合机、并轴机等设备都会有收卷的环节。传统的收卷都是采用机械传动,因为机械的同轴传动对于机械的磨损是非常严重的,据了解,用于同轴传动部分的机械平均寿命基本上是一年左右。而且经常要维护,维护的时候也是非常麻烦的,不仅浪费人力而且维护费用很高,给客户带来了很多的不便。尤其是纺织设备基本上是开机后不允许中途停车的,如发生意外情况需要停车会造成很大的浪费。在这种情况下,张力控制变频收卷开始逐渐取代传统的机械传动系统。 2.2 张力控制变频收卷的工艺要求

(1)在收卷的整个过程中都保持恒定的张力。张力的单位为:牛顿或公斤力。 (2)在启动小卷时,不能因为张力过大而断纱;大卷启动时不能松纱。 (3)在加速、减速、停止的状态下也不能有上述情况出现。 (4)要求将张力量化,即能设定张力的大小(力的单位),能显示实际卷径的大小。 2.3 张力控制变频收卷的优点 (1)张力设定在人机上设定,人性化的操作,单位为力的单位:牛顿。 (2)使用先进的控制算法:卷径的递归运算;空心卷径激活时张力的线性递加;张力锥度计算公式的应用;转矩补偿的动态调整等等。 (3)卷径的实时计算,精确度非常高,保证收卷电机输出转矩的平滑性能好。并且在计算卷径时加入了卷径的递归运算,在操作失误的时候,能自己纠正卷径到正确的数值。 (4)因为收卷装置的转动惯量是很大的,卷径由小变大时。如果操作人员进行加速、减速、停车、再激活时很容易造成爆纱和松纱的现象,将直接导致纱的质量。而进行了变频收卷的改造后,在上述各种情况下,收卷都很稳定,张力始终恒定。而且经过PLC的处理,在特定的动态过程,加入一些动态的调整措施,使得收卷的性能更好。 (5)在传统机械传动收卷的基础上改造成变频收卷,非常简便而且造价低,基本上不需对原有机械进行改造。改造周期小,基本上两三天就能安装调试完成。

CTCS-2系统构成及其速度控制模式

课程名称:远程控制 设计题目:CTCS-2系统构成及其控制模式院系:计算机与通信工程系 专业:铁道信号 年级:2006级 姓名:王仕忠 指导教师:黄高勇 西南交通大学峨眉校区 年月日

课程设计任务书 专业铁道信号姓名王仕忠学号20067034 开题日期:2009 年4 月7日完成日期:2009年 6 月5日题目CTCS-2系统构成及其控制模式 一、设计的目的 为了满足国内日益增长的快速铁路客运需要,时速达200k m/h的动车组已经投入城际和客运专线营运。为了保证动车组200k m/h的运行安全,铁道部组织有关单位,在借鉴欧洲和日本列控系统的基础上,引进、消化、研发了中国铁路既有线200km/h动车组列控系统(CTCS-2)。本文着重对CTCS-2级列车控制系统进行了分析与研究,对CTCS-2级列控系统中地面设备和车载设备各组成部分的功能和技术特点进行了详细描述,并对C TCS2级列控系统的控制模式进行了简要说明。 CTCS-2 级列控系统主要是针对既有线的运营现状和技术装备水平、尽量减少对既有装备的改造的需求进行开发的,随着客运专线技术装备标准的提高、运输需求的改变,既有线CTCS-2 级列控系统能否适应客运专线新的要求,有必要进行研究、了解。 二、设计的内容及要求 (1)相关资料的收集和学习(课外2学时) (2)具体实现方案(课内2学时,课外4学时) (3)完成课程设计报告(课内2学时,课外2学时) 三、指导教师评语 四、成绩 指导教师(签章) 年月日

CTCS-2系统构成及其速度控制模式 引言 近年来,我国铁路建设飞速发展,为了进一步适应铁路跨越式发展战略,铁道部已经制定了《中国列车控制系统(CTCS)技术规范总则(暂行)》和相应C T C S技术条件,以保证我国铁路运输安全,满足长交路运营的需求,适应提速战略的实施。CTCS是参照欧洲列车控制系统(ETCS)制定的我国现代铁路列车控制系统。 CTCS-2级为一体化的列车运行控制系统。CTCS-2级面向提速干线和高速线,是基于轨道电路和点式信息设备传输信息的列车运行控制系统,适用于各种限速区段,地面可不设通过信号机。是一种点-连式列车运行控制系统,功能比较齐全并适合国情。司机凭车载信号行车。轨道电路完成列车占用检测及完整性检查,连续向列车传送控制信息;点式信息设备传输定位信息、进路参数、线路参数、限速和停车信息。CTCS-2级采取目标距离控制模式,采用一次制动方式。 1.CTCS-2级列控系统结构 CTCS-2本身是一个列车运行控制系统标准,并不指定具体设备和细节,但铁道部通过对CTCS-2级技术规范的多次深入研究和论证,确定了符合CTCS-2级标准的列控系统构成、车载设备、地面设备配置、运用技术原则、系统实施方案等一系列细节,形成了具有中国特色兼容既有线和客运专线的列控系统,称这个系统为CTCS-2列控系统。 CTCS-2级列控系统是基于轨道电路加应答器传输列车运行信息,并采用目标距离模式监控列车安全运行的列车运行控制系统。CTCS-2级列控系统包括列控车载设备和列控地面设备两大部分,列控系统分车载设备和地面设备两部分,地面设备又分轨旁和室内设备两部分其总体结构如下图所示。 图一系统构成

什么是张力控制

什么是张力控制? 最佳答案 1.什么是张力控制:所谓的张力控制,通俗点讲就是要能控制电机输出多大的力,即输出多少牛顿。反应到电机轴即能控制电机的输出转距。 2.真正的张力控制不同于靠前后两个动力点的速度差形成张力的系统,靠速度差来调节张力的实质是对张力的PID控制,要加张力传感器。而且在大小卷启动、停止、加速、减速、停车时的调节不可能做到象真正的张力控制的效果,张力不是很稳定。肯定会影响生产出产品的质量。 用变频器做恒张力控制的实质是死循环矢量控制,即加编码器反馈。对收卷来说,收卷的卷经是由小到大变化的,为了保证恒张力,所以要求电机的输出转距要由小到大变化。同时在不同的操作过程,要进行相应的转距补偿。即小卷启动的瞬间,加速,减速,停车,大卷启动时,要在不同卷经时进行不同的转距补偿,这样就能使得收卷的整个过程很稳定,避免小卷时张力过大;大卷启动时松纱的现象。 二.张力控制变频收卷在纺织行业的应用及工艺要求 1.传统收卷装置的弊端 纺织机械如:浆纱机、浆染联合机、并轴机等设备都会有收卷的环节。传统的收卷都是采用机械传动,因为机械的同轴传动对于机械的磨损是非常严重的,据了解,用于同轴传动部分的机械平均寿命基本上是一年左右。而且经常要维护,维护的时候也是非常麻烦的,不仅浪费人力而且维护费用很高,给客户带来了很多的不便。尤其是纺织设备基本上是开机后不允许中途停车的,如发生意外情况需要停车会造成很大的浪费。在这种情况下,张力控制变频收卷开始逐渐取代传统的机械传动系统。 2.张力控制变频收卷的工艺要求 * 在收卷的整个过程中都保持恒定的张力。张力的单位为:牛顿或公斤力。 * 在启动小卷时,不能因为张力过大而断纱;大卷启动时不能松纱。 * 在加速、减速、停止的状态下也不能有上述情况出现。 * 要求将张力量化,即能设定张力的大小(力的单位),能显示实际卷径的大小。 3.张力控制变频收卷的优点 * 张力设定在人机上设定,人性化的操作,单位为力的单位:牛顿. * 使用先进的控制算法:卷径的递归运算;空心卷径激活时张力的线性递加; 张力锥度计算公式的应用;转矩补偿的动态调整等等. * 卷径的实时计算,精确度非常高,保证收卷电机输出转矩的平滑性能好。并且

步进电机运动规律及速度控制方法

步进电机运动规律及速度控制方法 姓名:吴良辰班级:10机设(2)学号:201010310206 学期我们专业开设了机电传动控制这么课,它是机电一体化人才所需要知识结构的躯体,由于电力传动控制装置和机械设备是一个不可分割的整体,所以我么能从中了解到机电传动控制的一般知识,要掌握电机、电器、晶闸管等工作原理、特性、应用和选用的方法。了解最新控制技术在机械设备中的应用。在现代工业中,机电传动不仅包括拖动生产机械的电动机,而且还包括控制电动机的一整套控制,以满足生产过程自动化的要求。也就是说,现代机电传动是和各种控制元件组成的自动控制系统联系在一起。机电系统一般可分为图一所示的三个部分。 图1机电传动控制 在没上这门课之前,在我自己认为,电机就是那些就是高中学的那些直流电动机,就是通电线圈在磁场转动。那是直流电动机了,慢慢的我接触了交流电动机,刚开始知道220V市电。记得大一下学期,我们金工实习了,看到工训下面那么多的车床,铣床,钻床……由于要提供大的功率,所以主电机都是选用380V。上完这门让我更详细了解他们内部的结构和工作原理。还说明知识是慢慢积累的过程。见的多学的多。我明白了很多以前的疑惑。看到电视机上那些智能机器人,他们的活动很自如,就像仿生肌肉一样。尤其是日本的机器人。它的机械臂很有可能是步进电机控制的,还有一种说法是液压与气压控制的。我觉的两者都有。 很有幸大一时候进入了第二课堂,在里面学到东西,也接触了步进电机,我是在学51单片机那时候也买了一个,就觉得很神奇。在加上前几天参加了江西省电子设计大赛,我就感觉到要是要选控制类的题目做,步进电机是不能少的。所以步进电机是个好东西。我在网上查了一下资料,上个世纪就出现了步进电机,它是一种可以自由回转的电磁铁,动作原理和今天的反应式步进电机没有什么区别,也是依靠气隙磁导的变化来产生电磁转矩。很遗憾的是它是国外人发明的。 开始写正题了,上完这门课,那个步进电机是让我很痴迷的。步进电机在位置控制,速度,控制方面有着卓越的作用,是其他电机无法比拟的。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度,称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。

张力控制解释

张力控制变频收卷的控制原理 2007年7月23日 中国工业设备网 本文主要介绍了张力控制变频收卷的控制原理,此技术能够使得在纺织行业中收卷的整个过程很稳定,避免小卷时张力过大;大卷启动时松纱的现象。 一. 前言 : 用变频器做恒张力控制的实质是闭环矢量控制,即加编码器反馈。对收卷来说,收卷的卷经是由小到大变化的,为了保证恒张力,所以要求电机的输出转距要由小到大变化。同时在不同的操作过程,要进行相应的转距补偿。即小卷启动的瞬间、加速、减速、停车,大卷启动时,要在不同卷经时进行不同的转距补偿,这样就能使得收卷的整个过程很稳定,避免小卷时张力过大;大卷启动时松纱的现象。 二.张力控制变频收卷在纺织行业的应用及工艺要求 2.1 传统收卷装置的弊端 纺织机械如:浆纱机、浆染联合机、并轴机等设备都会有收卷的环节。传统的收卷都是采用机械传动,因为机械的同轴传动对于机械的磨损是非常严重的,据了解,用于同轴传动部分的机械平均寿命基本上是一年左右。而且经常要维护,维护的时候也是非常麻烦的,不仅浪费人力而且维护费用很高,给客户带来了很多的不便。尤其是纺织设备基本上是开机后不允许中途停车的,如发生意外情况需要停车会造成很大的浪费。在这种情况下,张力控制变频收卷开始逐渐取代传统的机械传动系统。 2.2 张力控制变频收卷的工艺要求

(1)在收卷的整个过程中都保持恒定的张力。张力的单位为:牛顿或公斤力。 (2)在启动小卷时,不能因为张力过大而断纱;大卷启动时不能松纱。 (3)在加速、减速、停止的状态下也不能有上述情况出现。 (4)要求将张力量化,即能设定张力的大小(力的单位),能显示实际卷径的大小。 2.3 张力控制变频收卷的优点 (1)张力设定在人机上设定,人性化的操作,单位为力的单位:牛顿。 (2)使用先进的控制算法:卷径的递归运算;空心卷径激活时张力的线性递加;张力锥度计算公式的应用;转矩补偿的动态调整等等。 (3)卷径的实时计算,精确度非常高,保证收卷电机输出转矩的平滑性能好。并且在计算卷径时加入了卷径的递归运算,在操作失误的时候,能自己纠正卷径到正确的数值。 (4)因为收卷装置的转动惯量是很大的,卷径由小变大时。如果操作人员进行加速、减速、停车、再激活时很容易造成爆纱和松纱的现象,将直接导致纱的质量。而进行了变频收卷的改造后,在上述各种情况下,收卷都很稳定,张力始终恒定。而且经过PLC的处理,在特定的动态过程,加入一些动态的调整措施,使得收卷的性能更好。 (5)在传统机械传动收卷的基础上改造成变频收卷,非常简便而且造价低,基本上不需对原有机械进行改造。改造周期小,基本上两三天就能安装调试完成。 (6)克服了机械收卷对机械磨损的弊端,延长机械的使用寿命。方便维护设备。

气动控制技术—速度控制回路教案首页课程气动控制技术班级

气动控制技术—速度控制回路 教案首页

课题:速度控制回路 课前准备: 1、气动实训一体化装置26台; 2、计算机26套,多媒体投影仪1台,云台摄像头系统1套; 3、常用电工工具、六角扳手各26套。 授课内容: 时间 教学内容和过程备注 2分钟 考勤、填写教学日志,调节课堂气氛,调动学生主动参与课堂, 创造和谐活泼课堂,做好接受新知识的准备工作。让学生把下课的心放到课堂上来,用故事、激励、表扬等方法实现。 5分钟 教师提问:1、我们前面所学的气动控制基本回路有哪几种? 学生回答:方向控制回路、压力控制回路 教师提问:2、常见控制阀的图形符号有哪些? 学生上黑板画或由教师画出符号,学生回答符号代表的意思和所 起的作用复习前面所学的控制回路,巩固所学的知识。 复习几种常见控制阀符号和作用,为新课做铺垫。 6分钟 让学生观看自动化生产线工件加工过程的视频,总结出工作台的动作过程。假如你们是工程技术人员,现在要你设计一台气动传动的机床,要求这台机床工作时自动刀架先带刀具快速接近工件,后以慢速工进,对工件进行加工,加工完快速退回原处。那么你启发学生,引导学生思考,让学生各抒己见,不一定要用课本的知识,只要有自己的见解或是创造性思维的就给予表扬,然后引入本课内容举例、演示、情境教学,让学生有主人翁的感觉。设疑,引起学生的兴趣。 一、组织教学 二、复习回顾 三、任务引入

们如何设计才能满足这种要求呢? 12分 钟 一、快进回路 二、工进回路 三、快退回路用逐步演示动画的方式让学生清清楚楚地看到速度控制回路的工作过程,对其原理及工作过程进行详细的分析。答疑,前面在导入新课时所设的问题这里给了明确的答复。 四、任务分析

起重机工作速度的控制方案与原理

起重机工作速度的控制方案与原理 为了提高生产率以及适应各种工作的要求,起重机的工作速度应该是可控制的.尤其是起重机起升机构,当轻载和空钩下降时,在大起升高度升降重物时,为节省时间,需较高的工 作速度,当吊运危险物品、重载以及进行安装工作时,为了安全可靠和准确定位,则要求较低的工作速度甚至微速.因此,起重机一般设有速度调节装置,且要求其工作平稳可靠、结构简 单、操作方便、调速范围大等.根据起重机不同类型,不同传动方式,有不同的调速方法.以下列举几种起重机中常用或具发展前途的调速方法并进行分析比较. 1 机械变速 变速减速器在减速器高速轴上安装牙嵌式离合器(图1)或采用滑动齿轮进行速度转换.这种方式一般用于要求两个速度的起升机构上,且只能在无载情况下换速.当需要在有载情况下换速时,

必须装设闭锁装置或在中间轴安装制动装置,以避免在离合 器或滑动齿轮脱开时发生重物坠落事故. 双电动机—行星减速器图2为该变速方式的一种传动 简图.由电动机1和电动机2分别带动内齿圈b和太阳轮a, 再经差速器的系杆H,经一级开式齿轮减速带动卷筒旋转.若 以i表示传动比,以n表示轮速,由简图可得下式: ibHa=(nH-nb)/(na-nb) (1) 解出系杆转速nH=na/ibaH+nb/iabh (2) 式中na/ib aH=nbH—轮b固定,轮a带动系杆H的转速; Nb/iabH=naH—轮a固定,轮b带动系杆H的转速。 由公式(2)可得卷筒四种速度: nⅠ=n1/i1iabHi2 电动机1开动,电动机2停; nⅡ=n2/ibaHi2 电动机2开动,电动机1停; nⅢ=n1+nⅡ电动机1和2同时开动、转向相同; nⅣ=nⅠ-nⅡ电动机1和2同时开动、转向相反.

速度控制与张力控制

速度控制与张力控制 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

张力控制 1.什么是张力控制:所谓的张力控制,通俗点讲就是要能控制电机输出多大的力,即输出多少牛顿。反应到电 机轴即能控制电机的输出转距。 2. 3. 2.真正的张力控制不同于靠前后两个动力点的速度差形成张力的系统,靠速度差来调节张力的实质是对张力 的PID控制,要加张力传感器。而且在大小卷启动、停止、加速、减速、停车时的调节不可能做到象真正的张力控制的效果,张力不是很稳定。肯定会影响生产出产品的质量。 4. 5.用变频器做恒张力控制的实质是死循环矢量控制,即加编码器反馈。对收卷来说,收卷的卷经是由小到大变 化的,为了保证恒张力,所以要求电机的输出转距要由小到大变化。同时在不同的操作过程,要进行相应的转距补偿。即小卷启动的瞬间,加速,减速,停车,大卷启动时,要在不同卷经时进行不同的转距补偿,这样就能使得收卷的整个过程很稳定,避免小卷时张力过大;大卷启动时松纱的现象。 6. 7.二.张力控制变频收卷在纺织行业的应用及工艺要求 8. 9.1.传统收卷装置的弊端 10.纺织机械如:浆纱机、浆染联合机、并轴机等设备都会有收卷的环节。传统的收卷都是采用机械传动,因为 机械的同轴传动对于机械的磨损是非常严重的,据了解,用于同轴传动部分的机械平均寿命基本上是一年左右。而且经常要维护,维护的时候也是非常麻烦的,不仅浪费人力而且维护费用很高,给客户带来了很多的不便。尤其是纺织设备基本上是开机后不允许中途停车的,如发生意外情况需要停车会造成很大的浪费。在这种情况下,张力控制变频收卷开始逐渐取代传统的机械传动系统。 11. 12.2.张力控制变频收卷的工艺要求 13.* 在收卷的整个过程中都保持恒定的张力。张力的单位为:牛顿或公斤力。 14.* 在启动小卷时,不能因为张力过大而断纱;大卷启动时不能松纱。 15.* 在加速、减速、停止的状态下也不能有上述情况出现。 16.* 要求将张力量化,即能设定张力的大小(力的单位),能显示实际卷径的大小。 17. 18.3.张力控制变频收卷的优点 19.* 张力设定在人机上设定,人性化的操作,单位为力的单位:牛顿. 20.* 使用先进的控制算法:卷径的递归运算;空心卷径激活时张力的线性递加; 21.张力锥度计算公式的应用;转矩补偿的动态调整等等. 22.* 卷径的实时计算,精确度非常高,保证收卷电机输出转矩的平滑性能好。并且 23.在计算卷径时加入了卷径的递归运算,在操作失误的时候,能自己纠正卷径到正确的数值。 24.* 因为收卷装置的转动惯量是很大的,卷径由小变大时。如果操作人员进行加速、 25.减速、停车、再激活时很容易造成爆纱和松纱的现象,将直接导致纱的质量。 26.而进行了变频收卷的改造后,在上述各种情况下,收卷都很稳定,张力始终恒 27.定。而且经过PLC的处理,在特定的动态过程,加入一些动态的调整措施, 28.使得收卷的性能更好。 29.* 在传统机械传动收卷的基础上改造成变频收卷,非常简便而且造价低,基本 30.上不需对原有机械进行改造。改造周期小,基本上两三天就能安装调试完成。 31.* 克服了机械收卷对机械磨损的弊端,延长机械的使用寿命。方便维护设备。 32.

张力控制

力控制变频收卷方案 1.传统收卷装置的弊端 纺织机械如:浆纱机、浆然联合机等设备都会有收卷的环节。传统的收卷都是采用机械传动,因为机械的同轴传动对于机械的磨损是非常严重的,据了解,用于同轴传动部分的机械平均寿命基本上是一年。而且经常要维护, 维护的时候也是非常麻烦的,不仅浪费人力而且维护费用很高,给很多客户带来了很多不便。尤其是纺织设备基本上是开机后不允许中途停车的,如发生意外情况需要停车会造成很大的浪费。在这种情况下,张力控制变频收卷开始逐渐取代传统的机械传动。 2.张力控制变频收卷的优点 * 张力设定在人机上设定,人性化的操作。 * 使用先进的控制算法:卷径的递归运算;空心卷径启动时张力的线性递加;张力锥度计算公式的应用;转矩补偿的动态调整等等. * 卷径的实时计算,精确度非常高,保证收卷电机输出转矩的平滑性能好。并且在计算卷径时加入了卷径的递归运算,在操作失误的时候,能自己纠正卷径到正确的数值。 *因为收卷装置的转动惯量是很大的,卷径由小变大时。如果操作人员进行加速、减速、停车、再启动时很容易造成爆纱和松纱的现象,将直接导致纱的质量。而进行了变频收卷的改造后,在上述各种情况下,收卷都很稳定,张力始终恒定。而且经过PLC的处理,在特定的动态过程,加入一些动态的调整措施,使得收卷的性能更好。 * 在传统机械传动收卷的基础上改造成变频收卷,非常简便而且造价低,基本上不需对原有机械进行改造。改造周期小,基本上两三天就能安装调试完成。 * 克服了机械收卷对机械磨损的弊端,延长机械的使用寿命。方便维护设备。 二. 变频收卷系统构成 1.系统框图

2.变频收卷的控制原理 * 卷径的计算原理:根据V1=V2来计算收卷的卷径。因为V1=ω1*R1,V2=ω2*Rx.因为在相同的时间内由测长辊走过的纱的长度与收卷收到的纱的长度是相等的。即 L1/Δt=L2/ΔtΔn1*C1=i*Δn2*C2(Δn1---单位时间内牵引电机运行的圈数、Δn2---单位时间内收卷电机运行的圈数、C1---测长辊的周长、C2---收卷盘头的周长、i---减速比) Δn1*π*D1=Δn2*π*D2/iD2=Δn1*D1*i/Δn2,因为Δn2=ΔP2/P2(ΔP2---收卷编码器产生的脉冲数、P2---收卷编码器的线数).Δn1=ΔP1/P1取Δn1=1,即测长辊转一圈,由霍尔开关产生一个信号接到PLC.那么D2=D1*i*P2/ΔP2,这样收卷盘头的卷径就得到了. * 收卷的动态过程分析 要能保证收卷过程的平稳性,不论是大卷、小卷、加速、减速、停车、启动都能保证张力的恒定.需要进行转矩的补偿.整个系统要启动起来,首先要克服静摩擦力所产生的转矩,简称静摩擦转矩,静摩擦转矩只在启动的瞬间起作用;正常运行时要克服滑动摩擦力产生的滑动摩擦转矩,滑动摩擦转矩在运行当中一直都存在,并且在低速、高速时的大小是不一样的。需要进行不同大小的补偿,系统在加速、减速、停车时为克服系统的惯量,也要进行相应的转矩补偿,补偿的量与运行的速度也有相应的比例关系.在不同车速的时候,补偿的系数是不同的。即加速转矩、减速转矩、停车转矩、启动转矩;克服了这些因素,还要克服负载转矩,通

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10本文从应用的角度阐述了当前技术条件下,矢量变频技术在卷取传动中运用和设计的方法和思路。有较强的实用性和理论指导性。 关键词: 张力变频矢量转矩卷径 引言: 在工业生产的很多行业,都要进行精确的张力控制,保持张力的恒定,以提高产品的质量。诸如造纸、印刷印染、包装、电线电缆、光纤电缆、纺织、皮革、金属箔加工、纤维、橡胶、冶金等行业都被广泛应用。在变频技术还没有成熟以前,通常采用直流控制,以获得良好的控制性能。随着变频技术的日趋成熟,出现了矢量控制变频器、张力控制专用变频器等一些高性能的变频器。其控制性能已能和直流控制性能相媲美。由于交流电动机的结构、性价比、使用、维护等很多方面都优于直流电动机,矢量变频控制正在这些行业被越来越广泛的应用,有取代直流控制的趋势。 张力控制的目的就是保持线材或带材上的张力恒定,矢量控制变频器可以通过两种途径达到目的:一、通过控制电机的转速来实现;另一种是通过控制电机输出转矩来实现。 速度模式下的张力闭环控制 速度模式下的张力闭环控制是通过调节电机转速达到张力恒定的。首先由带(线)的线速度和卷筒的卷径实时计算出同步匹配频率指令,然后通过张力检测装置反馈的张力信号与张力设定值构成PID闭环,调整变频器的频率指令。 同步匹配频率指令的公式如下: F=(V×p×i)/(π×D) 其中:F 变频器同步匹配频率指令V 材料线速度p 电机极对数(变频器根据电机参数自动获得)i 机械传动比D 卷筒的卷径 变频器的品牌不同、设计者的用法不同,获得以上各变量的途径也不同,特别是材料的线速度(V)和卷筒的卷径(D),计算方法多种多样,在此不一一列举。 这种控制模式下要求变频器的PID调节性能要好,同步匹配频率指令要准确,这样系统更容易稳定,否则系统就会震荡、不稳定。这种模式多用在拉丝机的连拉和轧机的连轧传动控制中。若采用转矩控制模式,当材料的机械性能出现波动,就会出现拉丝困难,轧机轧不动等不正常情况。 转矩模式下的张力控制 一、转矩模式下的张力开环控制

汽车速度控制系统说明书

目录 摘要 (2) 第一章硬件介绍 (3) 1.1 8086最小系统模块 (3) 1.2可编程并行接口芯片8255A (4) 1.2.1 8255A的作用 (4) 1.2.2 8255A的功能分析及技术参数 (4) 1.3 PWM控制直流电机 (6) 1.3.1 带有H桥的直流电机 (6) 1.3.2 PWM调制原理 (7) 1.4一组按键控制 (7) 1.5 LED显示模块 (8) 第二章系统设计和理论分析 (9) 2.1 系统工作原理 (9) 2.2 总体设计框图 (9) 2.3 程序流程图 (9) 2.3.1主程序模块 (9) 2.3.2显示模块 (11) 2.3.3中断服务子程序流程图 (11) 第三章程序设计与电路 (12) 3.1程序清单 (12) 3.2 PROTEUS仿真 (16) 第四章课程设计总结 (17) 参考文献 (18)

摘要 随着电子技术的发展,计算机在现代科学技术的发展中起着越来越重要的作用。多媒体技术、网络技术、智能信息处理技术、自适用控制技术、数据挖掘与处理技术等都离不开计算机。本课程设计是基于微机原理与接口技术的简单应用。汽车速度控制系统是将在现场采集的速度控制信息(用键盘模拟控制信息,通过I/O端口芯片将信息输入),经I/O接口芯片将将键盘控制信息送至微处理器,然后计算机按照读入的键盘号对汽车速度进行相应的控制,再将汽车速度送至接口芯片并在显像管中显示当前速度,当确定速度档位后,通过二极管发光显示当前档位,设置紧急情况为不可屏蔽中断,当出现紧急情况出发中断紧急处理情况。 关键字:8086系统 LED 显示 8255A PWM控制直流电机

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课程课题 教学目的 教学重点教学难点教学方法参考书目授课执行情 气动控制技术班级机电075301班 速度控制回路教学课时 2 课时( 90 分钟)职业素质: 1、培养严谨的学习作风、养成善观察、勤思维的好习惯; 2、鼓励参与意识,培养协作精神,锻炼胆量。 知识目标: 1、掌握顺序动作回路的组成; 2、掌握气动回路的连接与调试方法; 3、学会使用 SET、 RST指令; 4、掌握 PLC输入、输出信号的连接与调试方法。 能力目标: 1、培养观察能力、动手能力、语言表达能力、分析问题和解决问 题能力; 2、培养实际操作能力及独立思考、钻研、探究新知识的能力; 3、培养创新意识,提高分析问题与解决问题的能力,举一反 三,触类旁通; 4、能够推广、应用国内相关职业的新工艺、新技术、新材料、 新设备。 1、速度控制回路的组成和工作过程; 2、PLC输入、输出信号的连接与调试方法 速度控制回路的工作过程及其应用特点。 任务驱动型教学、现场教学、启发式教学、仿真教学、动手设计 《气液动控制技术》、《PLC原理与应用》、《液压与气动技术》 利用动画演示和仿真教学让学生做到综合所学,活学活用,完成教学目标。 况及分析

课题:速度控制回路 课前准备: 1 、气动实训一体化装置26 台; 2 、计算机 26 套,多媒体投影仪 1 台,云台摄像头系统 1 套; 3 、常用电工工具、六角扳手各26 套。 授课内容: 时间 教学内容和过程 2 分钟一、组织教学 考勤、填写教学日志,调节课堂气氛,调动学生主动参与课堂, 创造和谐活泼课堂,做好接受新知识的准备工作。 5 分钟二、复习回顾 教师提问: 1、我们前面所学的气动控制基本回路有哪几种? 学生回答:方向控制回路、压力控制回路 教师提问: 2、常见控制阀的图形符号有哪些? 学生上黑板画或由教师画出符号,学生回答符号代表的意思和所 起的作用 6 分钟三、任务引入 让学生观看自动化生产线工件加工过程的视频,总结出工作台的动 作过程。假如你们是工程技术人员,现在要你设计一台气动传动的 机床,要求这台机床工作时自动刀架先带刀具快速接近工件,后 以慢速工进,对工件进行加工,加工完快速退回原处。那么你们如 何设计才能满足这种要求呢? 备注 让学生把下课的心放到课堂上来,用故事、激励、表扬等方法实现。 复习前面所学的控制回路,巩固所学的知识。 复习几种常见控制阀符号和作用,为新课做铺垫。 启发学生,引导学生思考,让学生各抒己见,不一定要用课本的知识,只要有自己的见解或是创造性思维的就给予表扬,然后引入本课内容举例、演示、情境教学,让学生有主人翁的感觉。设疑,引起学生的兴趣。

台达张力控制变频收卷的控制原理

台达张力控制变频收卷的控制原理 一、前言: 用变频器做恒张力控制的实质是闭环矢量控制,即加编码器反馈。对收卷来说,收卷的卷经是由小到大变化的,为了保证恒张力,所以要求电机的输出转距要由小到大变化。同时在不同的操作过程,要进行相应的转距补偿。即小卷启动的瞬间、加速、减速、停车,大卷启动时,要在不同卷经时进行不同的转距补偿,这样就能使得收卷的整个过程很稳定,避免小卷时张力过大;大卷启动时松纱的现象。 二、张力控制变频收卷在纺织行业的应用及工艺要求 2.1 传统收卷装置的弊端 纺织机械如:浆纱机、浆染联合机、并轴机等设备都会有收卷的环节。传统的收卷都是采用机械传动,因为机械的同轴传动对于机械的磨损是非常严重的,据了解,用于同轴传动部分的机械平均寿命基本上是一年左右。而且经常要维护,维护的时候也是非常麻烦的,不仅浪费人力而且维护费用很高,给客户带来了很多的不便。尤其是纺织设备基本上是开机后不允许中途停车的,如发生意外情况需要停车会造成很大的浪费。在这种情况下,张力控制变频收卷开始逐渐取代传统的机械传动系统。 2.2 张力控制变频收卷的工艺要求 (1)在收卷的整个过程中都保持恒定的张力。张力的单位为:牛顿或公斤力。 (2)在启动小卷时,不能因为张力过大而断纱;大卷启动时不能松纱。 (3)在加速、减速、停止的状态下也不能有上述情况出现。 (4)要求将张力量化,即能设定张力的大小(力的单位),能显示实际卷径的大小。 2.3 张力控制变频收卷的优点 (1)张力设定在人机上设定,人性化的操作,单位为力的单位:牛顿。 (2)使用先进的控制算法:卷径的递归运算;空心卷径激活时张力的线性递加;张力锥度计算公式的应用;转矩补偿的动态调整等等。 (3)卷径的实时计算,精确度非常高,保证收卷电机输出转矩的平滑性能好。并且在计算卷径时加入了卷径的递归运算,在操作失误的时候,能自己纠正卷径到正确的数值。 径时加入了卷径的递归运算,在操作失误的时候,能自己纠正卷径到正确的数值。 (4)因为收卷装置的转动惯量是很大的,卷径由小变大时。如果操作人员进行加速、减速、停车、再激活时很容易造成爆纱和松纱的现象,将直接导致纱的质量。而进行了变频

张力控制原理介绍

第二章张力控制原理介绍 2.1 典型收卷张力控制示意图 浮动辊 F 牵引辊 收卷 图2 带浮动辊张力反馈 收卷 F 牵引辊 图1 无张力反馈 3 2.2 张力控制方案介绍 对张力的控制有两个途径,一是可控制电机的输出转矩,二是控制电机转速,对应这两个途径,MD330 设计了两种张力控制模式。 1、开环转矩控制模式 开环是指没有张力反馈信号,变频器仅靠控制输出频率或转矩即可达到控制目的,与开环矢量或闭环矢量无关。转矩控制模式是指变频器控制的是电机的转矩,而不是频率,输出频率是跟随材料的速度自动变化。根据公式F=T/R(其中F 为材料张力,T 为收卷轴的扭矩,R 为收卷的半径),可看出,如果能根据卷径的变化调整收卷轴的转矩,就可以控制材料上的张力,这就是开环转矩模式控制张力的根据,其

可行性还有一个原因是材料上的张力只来源于收卷轴的转矩,收卷轴的转矩主要作用于材料上。MD 系列变频器在闭环矢量(有速度传感器矢量控制)下可以准确地控制电机输出转矩,使用这种控制模式,必须加装编码器(变频器要配PG 卡)。 2、与开环转矩模式有关的功能模块: 1)张力设定部分:用以设定张力,实际使用中张力的设定值应与所用材料、卷曲成型的要求等实际情况相对应,需由使用者设定。张力锥度可以控制张力随卷径增加而递减,用于改善收卷成型的效果。2)卷径计算部分:用于计算或获得卷径信息,如果用线速度计算卷径需用到线速度输入功能部分,如果用厚度累计计算卷径需用到厚度累计计算卷径相关参数功能部分。 3)转矩补偿部分:电机的输出转矩在加减速时有一部分要用来克服收(放)卷辊的转动惯量,变频器中关于惯量补偿部分可以通过适当的参数设置自动地根据加减速速率进行转矩补偿,使系统在加减速过程中仍获得稳定的张力。摩4擦补偿可以克服系统阻力对张力产生的影响。 3、闭环速度控制模式 闭环是指需要张力(位置)检测反馈信号构成闭环调节,速度控制模式是指变频器根据反馈信号调节输出频率,而达到控制目的,速度模式变频器可工作在无速度传感器矢量控制、有速度传感器矢量控制和V/F 控制三种方式中的任何一种。 该控制模式的原理是通过材料线速度与实际卷径计算一个匹配频率

张力控制的目的就是保持线

在这种模式下,无需张力检测反馈装置,就可以获得更为稳定的张力控制效果,结构简洁,效果较好。但变频器需工作在闭环矢量控制方式,必须安装测速电机或编码器,以便对电机的转速做精确测量反馈。转矩的计算公式如下: T= ( F× D ) / ( 2× i ) 其中: T 变频器输出转矩指 令 F 张力设定指令 i 机械传动比 D 卷筒的卷径 电机的转矩被计算出来后, 用 来控制变频器的电流环, 这样就可以控制电机的输出转矩。 控制电机的输出转 矩。 控制电机的输出转矩 所以转矩计算非常重要。 这种控制多用在对张力精度

要求不高的场合, 在我鑫科公司就有广 泛的应用。如精带公司的脱脂机、气垫炉 的收卷控制中都采用了这中控制模式。 二、转矩模式下转矩模式下的张力开环控 制 张力闭环控制是在张力开环控制的基础上增加了张力反馈闭环调节。 通过张力 检测装置 反馈张力信号与张力设定值构成 PID 闭环调节,调整变频器输出转矩 指令,这样可以获得 更高的张力控制精度。其张力计算与开环控制相同。不论采 用张力开环模式还是闭环模式, 在系统加、减速的过程中,需要提供额外的转矩 用于克服整个系统的转动惯量。如果不加补 偿,将出现收卷过程加速时张力偏 小,减速时张力偏大,放卷过程加速时张力偏大,减速时 张力偏小的现象。 这种 控制模式多用在造纸、 纺织等卷取微张力控制的场合下。 在我公司尚无需这种控 制。 卷径计算 在所有的模式中都需要用到卷筒的卷径,

大家知道, 在生产过程 中开卷机的卷径是在不 断变小,卷取机的卷径在不断变大,也就是说转矩必须随着卷径的变化而变化,才能获得稳 定的张力控制。可见卷筒的卷径计算是多么地 重要。卷径的计算有两中途径:一种是通过外 部将计算好的卷径直接传送给变频 器,一般是在 PLC 中运算获得。另一种是变频器自己运 算获得, 矢量控制型变 频器都具有卷径计算功能, 在大多数的应用中都是通过变频器自己运 算获得。这 样可以减少 PLC 程序的复杂性和调试难度、降低成本。 变频器自己计算卷径的 方法有三种: 变频器自己计算卷径的方法有三种: 1 、 速度计算法: 、 速度计 算法:

速度控制与张力控制

精心整理 张力控制 1.什么是张力控制:所谓的张力控制,通俗点讲就是要能控制电机输出多大的力,即输出多少牛顿。反 应到电机轴即能控制电机的输出转距。 2. 3.2.真正的张力控制不同于靠前后两个动力点的速度差形成张 力的系统, 靠速度差来调节张力的实质是对 张力的 PID控制,要 加 张力传感器。而且在大小卷启动、停止、加速、减速、停车时的调节不可能做到象真正的张力控制的效果,张力不是很稳定。 肯定会影响生产出产品的质量。 4. 5.用变频器做恒张力控制的实质是死循环矢量控制,即加编码器反馈。对收卷来说,收卷的卷经是由小到大变化的, 为了保证恒 张力,所以要求电机的输出转距要由小到大变化。同时在不同的操作过程,要进行相应的转距补偿。即小卷启动的瞬间,加速, 减速,停车,大卷启动时,要在不同卷经时进行不同的转距补偿,这样就能使得收卷的整个过程很稳定,避免小卷时张力过大; 大卷启动时松纱的现象。 6. 7.二.张力控制变频收卷在纺织行业的应用及工艺要求 8. 9.1.传统收卷装置的弊端 10.纺织机械如:浆纱机、浆染联合机、并轴机等设备都会有收卷的环节。传统的收卷都是采用机械传动, 因为机械的同轴传动对于机械的磨损是非常严重的,据了解,用于同轴传动部分的机械平均寿命基本 上是一年左右。而且经常要维护,维护的时候也 是非常麻烦的,不仅浪费人力而且维护费用很高,给客户带来了很多的不便。尤其是纺织设备基本上是开机后 不允许中途停车的,如发生意外情况需要停车会造成很大的浪费。在这种情况下,张力控制变频收卷开始逐 渐取代传统的机械传动系统。 11. 12.2.张力控制变频收卷的工艺要求 13.*在收卷的整个过程中都保持恒定的张力。张力的单位为:牛顿或公斤力。 14.*在启动小卷时,不能因为张力过大而断纱;大卷启动时不能松纱。 15.*在加速、减速、停止的状态下也不能有上述情况出现。 16.*要求将张力量化,即能设定张力的大小(力的单位),能显示实际卷径的大小。 17. 18.3.张力控制变频收卷的优点 19.*张力设定在人机上设定,人性化的操作,单位为力的单位:牛顿. 20.*使用先进的控制算法:卷径的递归运算;空心卷径激活时张力的线性递加; 21.张力锥度计算公式的应用;转矩补偿的动态调整等等. 22.*卷径的实时计算,精确度非常高,保证收卷电机输出转矩的平滑性能好。并且 23.在计算卷径时加入了卷径的递归运算,在操作失误的时候,能自己纠正卷径到正确的数值。 24.*因为收卷装置的转动惯量是很大的,卷径由小变大时。如果操作人员进行加速、 25.减速、停车、再激活时很容易造成爆纱和松纱的现象,将直接导致纱的质量。 26.而进行了变频收卷的改造后,在上述各种情况下,收卷都很稳定,张力始终恒 27.定。而且经过PLC的处理,在特定的动态过程,加入一些动态的调整措施, 28.使得收卷的性能更好。

张力控制系统分析

20世纪60年代,特别是80年代以来,随着电力电子技术、现代控制理论、计算机技术和微电子技术的发展,逐步形成了集多种高新技术于一身的现代电气传动技术。高精度、高可靠性的变频调速系统,凸显了交流异步电动机结构简单、价格便宜、工作可靠和维护方便等优点,为冶金处理线的张力控制技术的发展提供了强有力的保证。 2 带钢张力的作用 采用张力控制防止带钢堆拉现象发生,同时,张力在生产过程中也发挥着十分重要的作用,主要表现在以下几个方面[1]: 2.1 防止带钢跑偏 在实际生产过程中,由于各种因素的影响,带钢在运行过程中容易发生跑偏,而且会随着运行而越来越严重。为了防止跑偏,可以采用纠偏辊或八字辊,但这两种方法都有一定的时滞,有一定的局限性。而适当调节张力值,维持张力稳定,带钢可以在一定的张力作用下平稳的运行,张力反映迅速,无时滞,所以是防止带钢跑偏的有效方法。 2.2 有利于控制带钢的板形 板形是衡量带钢质量的重要指标,板形良好指的就是带钢的平制度好,如边部起浪,中部浪皱等,这主要是由于变形不均匀,使带钢中的残余应力超出了稳定所允许的拉应力。当采用微张力控制时,使带钢沿宽度方向上的拉力不超过所允许的拉应力,由此来保持带钢板形的平直。 2.3 有利于控制加热面积的控制 炉区的入口段是预热炉,里面没有炉棍,是一段悬空的带钢。两边喷嘴加热带钢。利用张力可以调节带钢的悬垂度,保证在预热炉内的带钢充分加热。此外,张力在煅烧过程中可以适当调节张力辊电机的负荷。可见张力控制对于正常生产是非常重要的的保证。而通过张力产生的原理分析,我们可以找出控制或影响张力的有关原因。 3 带钢张力控制方案 以冶金处理线的控制为例,介绍具体控制方案。 图 1表示了一条简单处理线的主要传动设备,由开卷机、卷取机、活套和若干张力辊组成。开卷机,卷取机,活套分别建立各段张力,张力辊根据工艺需要分断上下游张力。处理段br2参与tm1(张力计)的直接张力控制,其他张力辊作为各速度区域(活套将全线分成入口、中部、尾部三段)的速度基准[2]。图上红色表示主速度辊。针对不同的控制对象,我们采取不同的传动方案。 图1 带钢处理线 3.1 主速度辊控制 主速度辊控制如图2所示。转速设定与编码器负反馈比较后,经过速度环pi调节,作为转矩给定输入电机模型,电机模型再通过矢量控制法对马达进行控制。其中 a为附加转矩,b为转矩限幅。以br1为例,它需要分断开卷张力和活套张力,而且是入口段的速度基准。因为主要任务是保证入口速度按设定运行,它应采取纯速度控制方案。见图1:其中a处附加转矩可以作为预设值放在速度调节器的后面,使得马达启动时按我们计算的转矩运行,速度调节器再此基础上微调,保证速度的精确性。在实际应用中,我们可以将加速度、摩擦力等损失以及上下游张力差经过计算后作为预设值。这样可以大幅度提高生产线启动过程的

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