[发明专利]用于补偿周期性力矩波动的装置和方法无效
申请号: | 200880024166.X | 申请日: | 2008-04-08 |
公开(公告)号: | CN101688366A | 公开(公告)日: | 2010-03-31 |
发明(设计)人: | 卢卡斯·拉佩尔;弗朗兹·霍夫勒;马库斯·肖伊斯沃尔 | 申请(专利权)人: | 沃依特专利有限责任公司 |
主分类号: | D21F7/02 | 分类号: | D21F7/02;D21G1/00 |
代理公司: | 北京市柳沈律师事务所 | 代理人: | 侯 宇 |
地址: | 德国海*** | 国省代码: | 德国;DE |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 补偿 周期性 力矩 波动 装置 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种在用于制造材料幅面,特别是纸幅面或纸板幅面的机器的至少一个驱动器中借助于调节装置补偿周期性力矩波动的装置和方法。
背景技术
在至今常见的造纸机中出现这样的问题,即,不能补偿由于外部影响、例如刮刀带来的周期性力矩波动。这导致力矩和圆周速度的变化,该变化仅能部分地通过相关驱动器、例如支承滚筒等的驱动器的转速调节器补偿,有时甚至被加强。
从图1的时间图中可得知例如配属于支承滚筒的刮刀在传统造纸机的这种支承滚筒上对力矩和速度的影响。在此,在该图表的上部再次给出随时间t的力矩变化,而在该图表的下部再次给出随时间t的速度变化。在该图表的左边部分所述刮刀去激活,即,不使用刮刀,然而在该图表的右边部分激活所述刮刀,即,使用刮刀。
这种波动也在所述设备或造纸机运行时存在。
图2示出了频率图表,从该图表中可在此得知配属于支承滚筒的刮刀在传统造纸机的支承滚筒上对力矩和速度的影响。在此,相应的频率分析示出了非常有特点的顶点10,该顶点相应于刮刀的振荡频率。按图2的图表再次给出在没有纸的支承滚筒上力矩和速度的波动。在此,在该图表的上部再次说明力矩的变化,而在该图表的下部再次说明速度的变化。
如从图3的时间图中可见,已提及的波动也会导致有效的纸幅拉力变化。该图表示出了常规造纸机中的支承滚筒上的力矩和速度以及纸幅面拉力随时间的变化曲线。在此,纸幅面拉力的变化通过曲线12给出。在按图3的图表的下部可见拉力调节器的调节输出信号。
然而,该纸幅面拉力缓慢变化。通常的拉力调节器相应于根据图3的图表下部给出的调节输出信号对该拉力波动产生反应,并甚至进一步加强该拉力波动。
在EP0 942 791 B1中记载了一种用于补偿轧钢厂的轧辊偏心的方法及装置。
EP 0 992 295 B1也公开了一种用于在冷或热轧时主动补偿已知频率的周期性干扰,特别是补偿轧辊机偏心的方法以及装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于创造一种开头所属类型的、改进的方法以及改进的装置,用该方法和装置能在保持相关调节单元的动力特性的情况下可靠地补偿周期性的力矩波动。
按照本发明,该技术问题通过一种在用于制造材料幅面,特别是纸或纸板幅面的机器的至少一个驱动器中借助一种调节装置补偿周期性力矩波动的方法解决,其中,在线检测该周期性的力矩波动,并通过过滤算法有选择地将所检测到的周期性力矩波动的至少一个频率从输送到调节对象的输入量中排除和/或将产生周期性反作用力矩的补偿信号加载到调节对象,用于主动补偿周期性的力矩波动。
调节装置尤其涉及配属于相关驱动装置的调节装置,其中,可以设置例如速度或转速调节装纸,幅面拉力调节装置等。基于按本发明的设计,检测干扰的周期性的力矩波动,并将该干扰从相关调节单元的输入量中排除,由此稳定系统并避免了干扰的加强。可选择地或附加地主动补偿所述干扰,其中,所述调节对象本身被稳定。因此可以将例如由外部影响导致的拉力变化相应地减至最低。在此,相关调节装置或调节单元的动力性能得到保留。没有进行带有相位移动的一般过滤,而是有选择地、高效地过滤没有对调节单元的动力特性产生负面影响的干扰因素。而是可以用简单且可靠的方式从调节信号中排除尤其通过外部干扰引起的拉力波动,因此,拉力调节装置在这种情况下被稳定。尤其也可以主动补偿拉力波动,所述拉力波动例如是由刮刀振动或类似的周期性影响引起的。
相宜地,周期性反作用力矩的频率基本上与检测到的周期性力矩波动的至少一个频率相应。检测到的周期性力矩波动的频率可以与所述基频和/或高次谐波,例如1次,2次,3次......和/或n次谐波相应。
根据按本发明的方法的一种优选的、实际设计,基于至少一个自学习算法实现过滤和/或主动补偿。
在此,优选基于至少一个多维的自学习算法进行过滤和/或主动补偿。
根据一种有利的设计,所述自学习的算法包括正交的向量的生成,基于神经近似、如特别是比尔曼(Biermann)算法的、这些向量的幅度学习算法和/或通过从所述调节对象的输入量中减去至少一个向量,特别是向量x的所学习的幅度进行过滤。
有利地通过幅面拉应力的在线测量和/或驱动速度的波动的在线测量检测所述周期性的力矩波动。
如果在干扰频率(Doktorfrequenz)缓慢变化时获得过滤频率和补偿频率的自动匹配也是有利的。
优选补偿由于外部影响产生的周期性的力矩波动。
通常可以补偿特别是由于两个接触面的不同速度产生的周期性的力矩波动。
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