[实用新型]一种卷取机自适应偏心补偿系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于带钢卷取机的自适应偏心补偿系统，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。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种卷取机自适应偏心补偿系统，提高卷取机恒张力控制的性能。

本实用新型提供的一种卷取机自适应偏心补偿系统，包括用于在卷取机每旋转到一个固定位置时产生一个采样周期的卷取机定位脉冲                                                的卷取机定位脉冲发生装置9，用于计算卷取机旋转一圈内的张力平均值的第一采样平均装置10，用于在卷取机旋转角度超过20度的整数倍的时刻产生一个采样周期的分段脉冲的分段脉冲发生装置11，用于在卷取机旋转每个分段内采样张力实际值并求取平均值的第二采样平均装置12，用于计算每个分段的张力误差值的分段误差装置13，用于存放分段张力误差值缓存装置14，用于计算自适应转矩补偿因子的上限值和下限值的限制计算装置15，用于计算将张力误差值转换为转矩补偿值的自适应转矩补偿因子的补偿因子计算装置16，用于计算相邻分段对本段张力误差的影响值的邻段影响估计装置17，以及用于计算张力误差的转矩补偿值转矩补偿装置18；其中，所述定位脉冲发生装置9向第一采样平均装置10输入时钟信号；分段脉冲发生装置11向第二采样平均装置12输入时钟信号；第一采样平均装置10和第二采样平均装置12分别将各自产生的输出信号输入给分段误差装置13；缓存装置14用来存储分段误差装置13的输出值；限制计算装置15将其输出信号输入到补偿因子计算装置16中；根据邻段影响估计装置17和转矩补偿装置18的访问要求，缓存装置14分别将所需要的信号传输给邻段影响估计装置17和转矩补偿装置18；补偿因子计算装置16和邻段影响估计装置17将各自的输出信号输入到转矩补偿装置18。

本实用新型的卷取机自适应偏心补偿系统，所述缓存装置14的容量为(m+2)个实型数据；m为分段数，所采用的存储策略为先入先出。

本实用新型的卷取机自适应偏心补偿系统，所述分段误差装置13采用如下公式计算每个分段的张力误差值：

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。

本实用新型的卷取机自适应偏心补偿系统，第一采样平均装置10通过在卷取机旋转第n圈的时间内，采样并求和张力实际值，求和采样的次数，将两者相除得到第n圈张力平均值。

本实用新型提供的一种卷取机自适应偏心补偿系统的补偿方法，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。

所述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。

所述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。

所述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

 ，