一种卷取机的传动控制方法

摘要

本发明涉及传动控制技术领域，公开了一种卷取机的传动控制方法，包括：计算得到惯性转矩T_ine；具体方法为：通过固定惯量J_fix和可变惯量J_vari计算得到总惯量J_total；惯性转矩T_ine为总惯量乘以角速度相对于时间的导数；根据卷取机所处的工作状态对卷取机的总转矩T_total,set进行设定；若卷取机处于单动工作状态，则T_total,set=T_speed+T_ine，式中，T_speed为调速转矩；若卷取机处于联动工作状态，则T_total,set=T_tension+T_ine，式中，T_tension为张力转矩。本发明实现了对卷取机的高精度传动控制。

主权项

一种卷取机的传动控制方法，其特征在于，包括：计算得到惯性转矩T_ine；具体方法为：通过固定惯量J_fix和可变惯量J_vari计算得到总惯量J_total；惯性转矩T_ine为总惯量乘以角速度相对于时间的导数，即$T_{\mathrm{ine}}=\frac{\partial (J_{\mathrm{total}}·{\omega }_{\mathrm{em}})}{\partial t}{=\omega }_{\mathrm{em}}·\frac{\partial \left(J_{\mathrm{vari}}\right)}{\partial t}+J_{\mathrm{total}}·\frac{{\partial \omega }_{\mathrm{em}}}{\partial t}=\frac{D_{\mathrm{coiler}}·h·v_{\mathrm{strip}}^2·\rho ·S_w}{{2i}_{\mathrm{coiler}}}+J_{\mathrm{total}}(\frac{{2i}_{\mathrm{coiler}}·A}{D_{\mathrm{coiler}}}-\frac{4i_{\mathrm{coiler}}·h·v_{\mathrm{strip}}^2}{\pi D_{\mathrm{coiler}}^3})$式中，ω_em为卷取电动机的角速度，其值可用线速度v_strip、卷径D_coiler、卷取电动机和卷取机卷筒之间的齿轮比i_coiler来表示，即A为加速度，即h为带钢厚度；ρ为带钢密度；S_w为带钢宽度；根据卷取机所处的工作状态对卷取机的总转矩T_total,set进行设定；若所述卷取机处于单动工作状态，则T_total,set＝T_speed+T_ine+T_noload，式中，T_speed为调速转矩，T_noload为空载转矩；若所述卷取机处于联动工作状态，则T_total,set＝T_tension+T_ine+T_noload+T_damping，式中，T_tension为张力转矩，T_noload为空载转矩，T_damping为阻尼补偿转矩；其中，所述阻尼补偿转矩T_damping的得到方法为：根据公式G_damping＝a×(D_coiler‑D_s)计算得到阻尼因子G_damping，式中，a为阻尼效率因子，表示卷径的变化对阻力的影响，其值的大小由实际阻力决定；D_s为启动阻尼转矩补偿时的卷径值，其值根据关系式D_s＝D₀+0.1×(D_max‑D₀)得到，式中，D₀为卷径初始值，即卷筒涨径；D_max为卷径最大值；根据公式计算得到卷取电动机转速差Δn_em，式中，为卷取电动机的转速设定值，n_em为卷取电动机的转速实际值；根据公式T_damping＝DC(Δn_em)×G_damping计算得到阻尼补偿转矩T_damping；其中，在调速过程完成后，若转速实际值持续小于转速设定值至少3秒，则认为转速实际值总是小于转速设定值，说明阻尼补偿转矩不够大，需要在程序中加大公式G_damping＝a×(D_coiler‑D_s)中的阻尼效率因子a；在调速过程完成后，若转速实际值持续大于转速设定值至少3秒，则认为转速实际值总是大于转速设定值，说明阻尼补偿转矩过大，需要在程序中减小公式G_damping＝a×(D_coiler‑D_s)中的阻尼效率因子a；具体地，通过比较张力实际值和张力设定值的大小来判断所述卷取机所处的工作状态；若所述张力实际值大于或者等于所述张力设定值的90％，则说明卷取机处于联动工作状态；再对卷取机的总转矩T_total,set进行相应的设定；若张力实际值小于张力设定值的70％，则说明卷取机处于单动工作状态；再对卷取机的总转矩T_total,set进行相应的设定。