[发明专利]瓦楞纸横切机的运动控制器和控制方法及瓦楞纸横切机

说明书

瓦楞纸横切机的运动控制器，包括位置控制器(11)、第一速度控制器(12)、转矩控制器(30)和第一电流控制器(14)。位置控制器能够根据主电机位置设定值和驱动转动刀轴旋转的主电机的实际转动位置生成速度设定值。第一速度控制器能够根据速度设定值和主电机的实际转速生成第一转矩设定值。转矩控制器内置有主电机的转动位置与预设转矩的对应关系的预控数据。转矩控制器能够根据主电机的实际转动位置和预控数据生成一个转矩预控值。第一电流控制器能够根据第一转矩设定值和转矩预控值控制供给主电机的电流大小。该运动控制器利于降低电机的机械震动。此外还提供了包括该运动控制器的瓦楞纸横切机和瓦楞纸横切机的控制方法。

技术领域

本发明涉及瓦楞纸横切机的运动控制器，尤其是一种利于降低机械震动的运动控制器及包括其的瓦楞纸横切机，并涉及一种利于降低机械震动的瓦楞纸横切机的控制方法。

背景技术

瓦楞纸横切机的转动刀轴通过伺服电机驱动。伺服电机为了达到精准控制，一般采用三环控制，以使伺服电机系统形成闭环控制。所谓三环就是三个闭环负反馈PID调节系统。第一环是电流环，此环在伺服驱动器内部进行，通过霍尔装置检测驱动器给电机的各相的输出电流，负反馈给电流的设定进行PID调节，从而达到输出电流尽量接近等于设定电流，电流环就是控制电机转矩的。第二环是速度环，通过检测的电机编码器的信号来进行负反馈PID调节，它的环内PID输出直接就是电流环的设定。第三环是位置环，其在电子凸轮和电机编码器间构建。位置环内部输出就是速度环的设定。单纯的“三环控制”会导致速度环调节剧烈、转矩输出波动较大，导致电机机械震动大、发热严重等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种瓦楞纸横切机的运动控制器，其利于降低电机的机械震动。

本发明的另一个目的是提供一种瓦楞纸横切机，其电机的机械震动较低。

本发明的再一个目的是提供一种瓦楞纸横切机的控制方法，其利于降低电机的机械震动。

本发明提供了一种瓦楞纸横切机的运动控制器，其包括一个位置控制器、一个第一速度控制器、一个转矩控制器和一个第一电流控制器。位置控制器能够根据一个主电机位置设定值和驱动瓦楞纸横切机的转动刀轴旋转的主电机的实际转动位置生成一个速度设定值。第一速度控制器能够根据速度设定值和主电机的实际转速生成一个第一转矩设定值。转矩控制器内置有一个主电机的转动位置与预设转矩的对应关系的预控数据。转矩控制器能够根据主电机的实际转动位置和预控数据生成一个转矩预控值。第一电流控制器能够根据第一转矩设定值和转矩预控值控制供给主电机的电流大小。

该运动控制器能够根据反应主电机的转动位置与预设转矩的对应关系的预控数据生成转矩预控值，并根据该转矩预控值与第一速度控制器生成第一转矩设定值控制供给主电机的电流大小，借此弱化速度环，降低转矩输出的波动程度，利于降低电机工作时的机械震动和发热。

在瓦楞纸横切机的运动控制器的另一种示意性实施方式中，运动控制器还包括一个第一乘法器。第一乘法器能够根据第一转矩设定值和转矩预控值生成一个第一转矩控制值，第一电流控制器能够根据第一转矩控制值控制供给主电机的电流大小。

在瓦楞纸横切机的运动控制器的再一种示意性实施方式中，运动控制器还包括一个第二速度控制器、一个第二乘法器和一个第二电流控制器。第二速度控制器能够根据速度设定值和驱动转动刀轴旋转的从电机的实际转速生成一个第二转矩设定值。第二乘法器能够根据第二转矩设定值和转矩预控值生成一个第二转矩控制值。第二电流控制器能够根据第二转矩控制值控制供给从电机的电流大小。借此可降低控制从电机所需的计算量，提高从电机的响应速度。

在瓦楞纸横切机的运动控制器的还一种示意性实施方式中，运动控制器还包括一个比例控制器，其能够根据主电机的实际转矩和从电机的实际转矩生成一个速度调节值。第二速度控制器能够根据速度调节值、速度设定值和从电机的实际转速生成第二转矩设定值。借此可提高对从电机的控制精度。