一种测量传动系统转动惯量的方法

摘要

一种测量传动系统转动惯量的方法，属于轧制过程自动控制技术领域，传动装置控制电机启动，电机带动卷取机工作；低速运转电机使传动机械设备处于热运转状态，所述的传动机械设备包括电机、减速机和卷取机；计算传动机械设备的摩擦转矩：绘制转速-摩擦转矩曲线；设置输出转矩限幅M0，测试传动机械设备的转动惯量；分别计算得到几组转动惯量，去掉其中的奇异点取剩下几组的平均值作为最终传动机械设备的转动惯量，本发明方法在大多传动调试环境下均能方便的实现，且不需要成本上的投入，精确得到了传动机械设备转动惯量后可以大幅度提高张力控制精度并提高轧制过程的稳定性，可以广泛推广到板带箔轧制厂中。

主权项

1.一种测量传动系统转动惯量的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：设置传动装置的控制参数，所述的控制参数包括控制字、速度限幅、转矩限幅、状态字、实际速度和实际转矩，传动装置控制电机启动，电机带动卷取机工作；步骤2：低速运转电机使传动机械设备处于热运转状态，所述的传动机械设备包括电机、减速机和卷取机；步骤3：计算传动机械设备的摩擦转矩：若电机的起始速度为0，最高转速为N，将0至N分为m段，使电机在速度点处运转b分钟，记录下实际转速平均值和实际转矩平均值然后升速至速度点并记录下相应的转速平均值和实际转矩平均值重复此过程，直至电机转速的最大值，最终得到m组不同速度点处的转速平均值和实际转矩平均值；在速度升到最高点记录数据结束后，再按照升速段设定速度点分段降速，并同样记录下实际速度和实际转矩其中l＝1，2，…m-1，确定转速-摩擦转矩的对应关系为：$(v_l,M_l)=\left\{\begin{array}{c}(\frac{\overline{v_l}+{\overline{v_l}}^{\prime }}{2},\frac{\overline{M_l}+{\overline{M_l}}^{\prime }}{2}),(l=\mathrm{1,2}···m-1)\\ (\overline{v_l},\overline{M_l}),(l=m)\end{array}\right.---\left(1\right)$式中，(v_l，M_l)表示速度为v_l时的转矩为M；步骤4：根据步骤3中的公式(1)以转速为横坐标、以摩擦转矩为纵坐标绘制转速-摩擦转矩曲线；步骤5：设置输出转矩限幅M₀，测试传动机械设备的转动惯量；继续低速运转电机，保持传动机械设备在热运转状态，设置传动装置的输出转矩低于给定速度生速斜波的加减速转矩，同时控制电机从低速开始升速，直至传动装置输出转矩饱和至限幅值，并记录下升速过程中的实际速度和实际转矩；取出转矩饱和至限幅值M₀段的实际速度数据，其起始和结束速度分别为v_s和v_e，得出升速时间t和速度增量Δv＝v_e-v_s，计算这个过程的传动机械设备的角加速度为根据步骤4回归出的速度-转矩关系M＝f(n)，计算出从v_s到v_e的各个速度点对应的摩擦转矩，并求得其平均值为则传动机械设备的转动惯量J的公式如下：$J=\frac{M_0-\bar{M}}{\mathrm{dw}/\mathrm{dt}}$步骤6：设置不同的传动装置输出限幅M₀和电机升速斜坡，重复执行步骤5，分别计算得到几组转动惯量，去掉其中的奇异点取剩下几组的平均值作为最终传动机械设备的转动惯量，所述的奇异点是指转动惯量测试过程中产生的最高值和最低值。