[发明专利]一种卷取机自适应偏心补偿方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于带钢卷取机的自适应偏心补偿方法及系统，特别是涉及一种基于分段平均方法的卷取机自适应偏心补偿方法及系统。

背景技术

当带钢头部以一定速度插入卷取机槽口的时候，会有一定的弯曲，或者由于带钢的头部厚度略厚，造成卷取机上卷取的钢卷不是完全的圆形，反映在带钢张力上，可以观察到张力相对于卷取机所处角度的周期性波动，即每当卷取机转到某个角度的时候张力会出现峰值或低谷，这种现象称为卷取偏心。

卷取偏心现象造成卷取张力的波动，降低了卷取机恒张力控制的性能，进一步会影响到成品钢卷的质量，特别在带钢卷径较小的时候，卷取偏心的影响是比较大的，需要对其进行补偿以克服这种影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种卷取机自适应偏心补偿的方法及系统，提高卷取机恒张力控制的性能。

本发明提供了一种卷取机自适应偏心补偿的方法，包括如下步骤：采集卷取机每圈的张力值，并计算得到每圈的平均张力值，其中，第n圈的张力值的平均值为                                                ；将卷取机的一圈分为m个段，计算得到卷取机每圈上每一分段的张力误差值；计算得到自适应转矩补偿因子；根据卷取机每圈每段的张力误差值、自适应转矩补偿因子、所设定的转矩最大值和该段邻段的张力误差影响值，得到每圈每段上张力误差的转矩补偿值；将每圈每段上张力误差的转矩补偿值附加到卷取电机转矩设定值上。

本发明的一种卷取机自适应偏心补偿的方法，进一步包括如下步骤：每当卷取机旋转到一个固定的位置时，提供一个采样周期的卷取机定位脉冲，其中，所述固定的位置为本圈的0°位置；在卷取机旋转一圈的时间内，采样张力实际值，其中，在卷取机旋转第n圈的时间内，求和所有采样的张力实际值，并求和采样的张力值个数，相除得到卷取机旋转第n圈的张力平均值，依次得到每圈的张力平均值。

本发明的一种卷取机自适应偏心补偿的方法，进一步包括如下步骤：卷取机每旋转360°/m时采集该段的张力值，并计算该段的平均值，使用上一圈的张力平均值，计算得到卷取机每圈上每一分段的张力误差值。

本发明的一种卷取机自适应偏心补偿的方法，进一步包括如下步骤：每当卷取机旋转角度超过360°/m的整数倍的时刻，提供一个采样周期的分段脉冲；在两次分段脉冲之间，采样本分段张力实际值并计算其平均值；计算每一分段上的张力误差值，公式为

 ，

其中，表示本圈第i分段上的张力误差值；为上一圈计算的张力平均值；表示本圈第i分段上的张力平均值，m为分段数，这里取为18段；

建立一个容量为(m+2)个实型数据的缓存区，这里取为20个，分别用A[1]～A[20]代表缓存区内的元素值，每收到一个分段脉冲，将当前分段的张力误差值数据存入A[1]，原有数据依次往后移动一位。

本发明的一种卷取机自适应偏心补偿的方法，进一步包括如下步骤：

计算得到转矩补偿因子的上限值和下限值，公式为

 ，，

其中，为启动偏心补偿时的卷取机线速度最小值，为卷取机线速度最大值，为张力设定最大值；根据转矩补偿因子的上限值和下限值，计算得到自适应转矩补偿因子，公式为

 ，

其中，为由卷取电机上安装的脉冲编码器测量得到的卷取电机转速实际值，为卷取电机转速最大值，为卷取电机转速最小值。

本发明的一种卷取机自适应偏心补偿的方法，进一步包括如下步骤：

计算得到邻段影响因子，公式为

 ，

其中，为由卷取电机上安装的脉冲编码器测量得到的卷取电机转速实际值，为卷取电机转速最大值；根据和邻段的张力误差值计算得到邻段影响值，取A[18]作为本段的张力误差值，则邻段影响的计算公式如下：

每收到一个分段脉冲，计算本段的转矩补偿值，公式如下：

其中，为自适应转矩补偿因子，A[18]为本段的张力误差值，为转矩设定最大值。