张力控制方法及张力控制系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109573700A(43)申请公布日2019.04.05(21)申请号201910044126.1(22)申请日2019.01.17(71)申请人庸博（厦门）电气技术有限公司地址361008福建省厦门市软件园三期诚毅大街359号1103单元(72)发明人薛勇郑志勇(74)专利代理机构福州市众韬专利代理事务所(普通合伙)35220代理人陈智雄(51)Int.Cl.B65H23/198(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图7页(54)发明名称张力控制方法及张力控制系统(57)摘要本发明属于工业控制技术领域，具体涉及一种张力控制方法及张力控制系统。发明方法包括以下步骤：设置电子齿轮模块的初始卷径比，并启动主轴和从轴运转；主轴的编码器在运转过程中对反馈脉冲进行计数，并将计数值发送给所述从轴，所述从轴根据收到的脉冲数做跟随运转；当所述从轴转动一周时，重新计算所述卷径比；位置闭环模块计算控制速度值并发送给速度闭环模块；所述速度闭环模块对所述控制速度值进行调节后发送给扭矩闭环模块；所述扭矩闭环模块计算扭矩值并发送给所述从轴电机进行张力的控制；重复上述步骤，实现张力的持续控制。本发明的方法具有张力波动小、响应速度快、精度高、小张力效果好等特点，有效提高了张力控制的稳定性和精准性。CN109573700ACN109573700A权利要求书1/3页1.一种张力控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、测量主轴以及从轴的初始卷径值，设置电子齿轮模块的初始卷径比参数，并启动主轴和从轴运转；所述电子齿轮模块用于在所述主轴和所述从轴运转过程中计算更新卷径比参数；所述卷径比为从轴卷径值与主轴卷径值的比值；步骤2、所述主轴的编码器在运转过程中对反馈脉冲进行计数，并将计数值发送给位置闭环模块，所述位置闭环模块根据计数值以及所述初始卷径比参数计算出所述从轴跟随运转的脉冲数并发送给从轴电机，从轴电机根据收到的脉冲数控制从轴做跟随运转；步骤3、所述从轴的编码器在运转过程中对反馈脉冲进行计数并反馈给所述位置闭环模块，所述位置闭环模块将所述主轴编码器反馈的脉冲数以及所述从轴编码器反馈的脉冲数发送给电子齿轮模块，当所述从轴每转动一周时，所述电子齿轮模块根据主轴编码器反馈的脉冲数以及从轴编码器反馈的脉冲数重新计算当前卷径比参数；步骤4、位置闭环模块根据主轴编码器反馈的脉冲数、从轴编码器反馈的脉冲数以及当前卷径比参数计算所述从轴的控制速度值并发送给速度闭环模块；步骤5、所述速度闭环模块对所述从轴的控制速度值进行PID调节后发送给扭矩闭环模块；步骤6、所述扭矩闭环模块根据进行PID调节后的从轴控制速度值计算从轴扭矩值并发送给所述从轴电机，所述从轴电机根据所述扭矩值调节扭矩，进行张力的控制；步骤7、重复上述步骤3至步骤6，实现张力的持续控制。2.如权利要求1所述的张力控制方法，其特征在于，步骤3所述“所述电子齿轮模块根据主轴编码器反馈的脉冲数以及从轴编码器反馈的脉冲数重新计算当前卷径比参数”，包括以下步骤：步骤31、卷径计算模块根据主轴编码器反馈的脉冲数计算所述主轴的当前卷径值；步骤32、卷径滤波模块对所述主轴的当前卷径值进行卷径滤波处理；步骤33、PID模块对卷径滤波处理后的所述主轴的当前卷径值进行PID补偿；步骤34、卷径计算模块根据从轴编码器反馈的脉冲数计算所述从轴的当前卷径值；步骤35、所述电子齿轮模块根据从轴的当前卷径值以及进行PID补偿后的主轴的当前卷径值计算当前卷径比参数。3.如权利要求2所述的张力控制方法，其特征在于，步骤33所述“PID模块对卷径滤波处理后的所述主轴的当前卷径值进行PID补偿”，包括以下步骤：步骤331、外部张力传感器测量被输送材料松紧程度并转换为模拟量发送给PID模块；步骤332、根据所述模拟量,PID模块计算出补偿值，并将所述补偿值补偿给所述主轴卷径值。4.如权利要求3所述的张力控制方法，其特征在于，所述外部张力传感器为气缸浮辊式张力传感器或电位器浮辊式张力传感器。5.如权利要求3所述的张力控制方法，其特征在于，所述“外部张力传感器测量材料松紧程度并转换为模拟量”，具体为：所述外部张力传感器通过多通道的方式采集多个模拟量，将多个模拟量进行计算，再经过滤波处理后，得到最终的模拟量。6.如权利要求1所述的张力控制方法，其特征在于，步骤4所述“位置闭环模块根据主轴2CN109573700A权利要求书2/3页编码器反馈的脉冲数、从轴编码器反馈的脉冲数以及当前卷径比参数计算所述从轴的控制速度值并发送给速度闭环模块”，包括以下步骤：步骤41、所述位置闭环模块计算所述主轴编码器反馈的脉冲增量值，并根据当前卷径比参数进行换算成主轴实际的脉冲增量；步骤42、所述位置闭环模