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鋁板卷取機張力控制的發展歷程

發布日期:2018-07-18 作者:冷軋機廠家 點擊:5

      恒張力卷取控制股分為開環控制和閉環控制兩大類。開環控制就是利用有些電機的本身所具有的與卷繞特性相似的軟機械特性,直接用這類電機來傳動卷繞機構,以獲取
近似的恒張力控制。力矩電機就是一種這樣的電機。閉環控制又分為直接、間接和復合張力控制三種方式7
(1)直接張力控是一種最直接、最有效的攔制方式之一。直接張力控方式中,設置有張力檢測元件、張力輥和張力控制環,利用張力檢測元件的檢測信號與給定張力值比較,經張力控制環后去驅動執行機構,控制張力輻的位置,達到控制張力的目的這種張力控惻方式優點是張力控制精度高,從理論上可以實現零誤差控制;缺點是控制精度依賴于張力檢測元件的精度。如果現場環境比較惡劣,如酸霧對檢測元件的腐蝕就可能導致張力控制失效
(2)由于引起張力T或者線速度變化的主要擾動量是卷徑D的變化,所以在實際加工過程中,通過不斷檢測卷徑D的變化來調節控制信號以保持張力恒定。在這種情況下,
恒張力控制卷徑D的變化是引起張力波動的主要因素,是一種擾動量,所以在卷繞過程中要按照擾動量的變化不斷訓節其他電參量,以抵消卷徑D的變化對張力的影響,這種方式稱為擾只有在簡單的、要求不高的系統中,才只設法補償卷徑D對張力的影響。在要求較高的場合,還需要對其他的擾動量進行補償控制。嚴格來說,這種控制只能是一種近似的恒張力控制間接張力控制系統中沒有張力檢測元件,對張力的控制是通過對卷取機構的物理方程進行靜態、動態分析,從中找出影響張力的所有電氣物理量,對這些物理量進行控制,從而達到恒張力控制的日的。根據不同的物理量采用不同的方法,一般有電流反饋、電樞反電勢反饋、卷徑反饋等由于間接張力控制沙及多個參數的控制,一般需采用多閉環的控制方式來實現。這種恒張力控制方式的優點是減少了鋁板卷取機張力輥及相應的檢測元件降低了系統成本,缺點是控方式亞為復雜,探制精度相對地比直接張力控制方式的低并且完全依賴于控制器的精度
(3)復合恒張力控制方式是在間接張力控制方式的基礎上,再增加一個張力閉環,形成一個三環控制系統,該控制方式優點是不僅具有直接張力控制的精度,還具有間接張力控制方式的快速性能和跟隨性能,缺點是投資成本大,控制方式更為復雜。為了更好的獲得控制精度和更好的動態過程,有時可采用復合控制方法。在控制過程中,不僅設置有擾動補償控制,還有張力閉環控制等其他控制方式,這樣的控制效果較一般的單一控制方式而言,效果會好一些,但是由于成本較高,而且控制起來也很復雜,所以常常使用于要求較高的場合在實際中,應用最為廣泛的是間接張力控制方式,其控制精度完全取決于控制器在上此紀八十年代以前,
鋁板卷取機控制系統一股以模擬器件為主,系統的精度一般都不高。進入九十年代后,隨著機電制造技術、電力電子技術、計算機技術、檢測技術的發展,專用張力控制設備(器件)有了飛速的發展,張力控制的精確度也得以不斷提高。傳統的張力控制主要采用常規的PID控制,PD控制是基于偏差的比例、積分和微分的集成式控制方法,只有原理簡單、易于實現、魯棒性強和適用而廣,可以改善系統的動態特性和穩態特性等優點,只要正確的設定其參數便可以實現其控制作用,因而被廣泛的作為控制器應用于張力控制系統中。我們在進行PID控制器的參數整定時,一般認為被控制對象的參數是恒定不變的,即假設系統是一個時不變系統,通過對動慣量的補償和卷徑的擾動補償,實現恒張力控制
 
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