[发明专利]一种用于卷绕机上的张力控制系统

摘要

本发明公开了一种用于卷绕机上的张力控制系统，包括有主牵引装置以及设置在主牵引装置一侧的卷绕机，卷绕机与主牵引装置之间连接有卷绕材料，卷绕材料上设置有张力传感器，卷绕机连接有驱动装置，驱动装置内分别设置有供电模块、控制回路模块、转矩极限模块和速度控制模块，驱动装置同时连接有PID控制装置和趋势运动数学模型控制装置。通过加入趋势运动数学模型控制装置来进行控制，而趋势运动数学模型控制装置可以根据卷材运行速度、卷材厚度和卷绕机转速，运算得到驱动控制装置毫秒级频率变量输出，高速响应卷绕电机转速变化，这样就可以更好的控制卷绕机对薄膜的卷绕过程，适用于高速生产，加工出来的产品质量更好。

主权项

1.一种用于卷绕机上的张力控制系统，包括有主牵引装置(1)以及设置在所述主牵引装置(1)一侧的卷绕机(4)，所述卷绕机(4)与所述主牵引装置(1)之间连接有卷绕材料(2)，其特征在于：所述卷绕材料(2)上设置有张力传感器(3)，所述卷绕机(4)连接有驱动装置(6)，所述驱动装置(6)内分别设置有供电模块(7)、控制回路模块(8)、转矩极限模块(9)和速度控制模块(10)，所述驱动装置(6)同时连接有PID控制装置(12)和趋势运动数学模型控制装置(11)；所述趋势运动数学模型控制装置(11)根据卷材运行速度、卷材厚度和卷绕机转速，运算得到驱动控制装置毫秒级频率变量输出，高速响应所述卷绕电机(5)的转速变化；所述趋势运动数学模型控制装置(11)的计算公式为：Nm＝(F/FM)×RpmM，Nw＝Nm/G＝(F/FM)×RpmM/G，D＝V/(3.14×n)，D＝V×FM×G/RpmM/F/3.14，SF＝FM×G/RpmM/3.14(当机械结构及电机配置选定后，SF为恒量)，D＝V×SF/F，F＝V×SF/D，△D＝2×d/G，放卷△f＝V×SF/(D‑△D)‑V×SF/D＝V×SF×△D/(D×(D‑△D))，收卷△f＝V×SF/D‑V×SF/(D+△D)＝V×SF×△D/(D×(D+△D))，△t＝60×1000/Nm(分钟变毫秒)，△f1＝△f/△t，其中，V为线速度，单位为m/min；F为驱动器输出频率；SF为卷绕机速度系数；D为卷材直径，单位为mm；RpmM为电机最大转速，单位为rpm/min；Nw为卷绕机转速，单位为rpm/min；G为卷绕机电机传动比；FM为驱动器最大频率；Nm为卷绕机电机转速，单位为rpm/min；△D为电机一圈卷材直径变化值，单位为mm；△f为电机一圈频率变化值；△f1为1毫秒频率变化值；△t为电机一圈时间，单位ms；d为卷材厚度，单位为mm。