基于气控滑差轴的卷绕张力与转速控制方法

摘要

本发明涉及一种基于气控滑差轴的卷绕张力与转速控制方法。现有的控制方法没有对升降速动态过程进行动态补偿控制；二是没有对卷绕惯量进行补偿控制；三是没有对滑差轴的转速进行协调控制而导致滑差轴发热严重、寿命短。本发明方法首先根据带材厚度与卷绕长度计算卷绕半径及气控滑差轴转速n；然后计算带材输送的动态加速度和气控滑差轴的输入气压；最后将得到的输入气压信号输入到气控滑差轴，气控滑差轴转速信号输入到滑差轴传动电机驱动器，从而实现卷绕张力与转速的协调控制。本发明方法实现了静、动态卷绕张力的平稳控制与卷绕惯性的补偿控制，降低了气控滑差轴的滑差功耗从而大大提高了气控滑差轴的寿命。

主权项

1.基于气控滑差轴的卷绕张力与转速控制方法，其特征在于该方法包括如下步骤：步骤a.根据带材厚度h与卷绕长度L计算卷绕半径R，其中R₀为初始卷绕半径，L可通过计长传感器获得；步骤b.计算气控滑差轴转速n，其中k_n为滑差系数，Δn为初始滑差转速，V和Δn均由用户设定；步骤c.计算带材输送的动态加速度其中V为本次采集的线速度，V^-为上次采集的线速度，T为两次数据采集的间隔时间；步骤d.计算气控滑差轴的输入气压P，$P=k_p[(1-z\frac{R-R_0}{R_m-R_0})\mathrm{FR}+0.02k_n\mathrm{B\gamma }{R}^3\frac{\mathrm{dV}}{\mathrm{dt}}+0.01k_n^2\mathrm{B\gamma h}{\mathrm{RV}}^2]+P_0;$其中k_p为气控滑差轴特性决定的气压-力矩系数，z为卷绕锥度，R₀、R_m分别为初始卷绕半径与最大卷绕半径，F为卷绕张力设定值，B为每根气控滑差轴上带材的总宽度，γ为带材密度，P₀为初始气压；步骤e.将步骤d得到的输入气压P信号通过气压控制部件输入到气控滑差轴，实现对卷绕张力的控制；将步骤b得到气控滑差轴转速n信号输入到滑差轴传动电机驱动器，实现转速的控制。