[發(fā)明專利]一種繞線機(jī)同步主動(dòng)送線張力控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210025942.6
• 申請(qǐng)日: 2012-02-07
• 公開（公告）號(hào): CN102530648A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉次近
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州奧士瑪數(shù)控設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): B65H59/38
• 分類號(hào): B65H59/38
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所 33213
• 代理人: 吳秉中

1.一種繞線機(jī)同步主動(dòng)送線張力控制系統(tǒng)，其繞線機(jī)的張力器主要由機(jī)座、過線機(jī)構(gòu)、張力桿、張力彈簧構(gòu)成，過線機(jī)構(gòu)設(shè)置在張力桿的下方，漆包線經(jīng)過線機(jī)構(gòu)和張力桿末端的滑輪與收線端的收線輪相連，其特征在于：在張力桿與張力彈簧的連接端設(shè)置角度電位器，角度電位器的信號(hào)輸出端連接繞線機(jī)的主控制器，在過線機(jī)構(gòu)中設(shè)置有主動(dòng)送線輪，該主動(dòng)送線輪連接送線電機(jī)，送線電機(jī)與繞線機(jī)的主控制器相連；所述的主控制器的工作程序采用C語言編制，主控制器采集角度電位器的角度信號(hào)，經(jīng)主控制器處理后輸出控制信號(hào)控制送線電機(jī)工作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種繞線機(jī)同步主動(dòng)送線張力控制系統(tǒng)，其特征在于所述的送線電機(jī)采用直流無刷電機(jī)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種繞線機(jī)同步主動(dòng)送線張力控制系統(tǒng)，其特征在于所述的角度電位器采用非接觸式光學(xué)角度電位器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種繞線機(jī)同步主動(dòng)送線張力控制系統(tǒng)，其特征在于所述的主控制器連接有顯示模塊，實(shí)時(shí)顯示張力信息。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種繞線機(jī)同步主動(dòng)送線張力控制系統(tǒng)，其特征在于所述主控制器工作程序的編制算法如下：根據(jù)虎克定律，彈簧的伸長量與所受力的大小成正比，即F=?K×△x，其中F為彈簧拉力，K為彈簧勁度系數(shù)，△x為彈簧形變量；控制彈簧的形變量△x就是控制角度電位器的轉(zhuǎn)角，控制送線電機(jī)的轉(zhuǎn)速能夠使角度電位器的轉(zhuǎn)角穩(wěn)定在一個(gè)設(shè)定值，從而使繞線的線速度穩(wěn)定在一個(gè)設(shè)定值，采用自適應(yīng)的PID算法得到如下公式：

??????V=Kp×e(t)+?Ki×∑e(t)+?Kd×[e(t)-e(t-1)]

其中，e(t)為角度基本偏差,表示當(dāng)前測(cè)量值與設(shè)定值間的差，這是用于比例項(xiàng)的變動(dòng)數(shù)據(jù)；∑e(t)為累計(jì)偏差，∑e(t)=?e(t)+?e(t-1)+?e(t-2)+…+?e(1)，這是每一次測(cè)量到的偏差值的總和，這是用于積分項(xiàng)的變動(dòng)數(shù)據(jù)；e(t)-e(t-1)為基本偏差的相對(duì)偏差，用本次的基本偏差減去上一次的基本偏差，可以考察當(dāng)前控制對(duì)象的趨勢(shì)，用于微分項(xiàng)的變動(dòng)數(shù)據(jù)；三個(gè)基本參數(shù)Kp、Ki、Kd，分別為比例常數(shù)、積分常數(shù)、微分常數(shù)，經(jīng)現(xiàn)場調(diào)試可得；

系統(tǒng)對(duì)速度的控制選取在一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)根據(jù)角度變化計(jì)算送線電機(jī)的速度并刷新，電機(jī)運(yùn)行速度較快，循環(huán)周期取值為5毫秒；三個(gè)基本參數(shù)Kp、Ki、Kd由試驗(yàn)確定，然后在實(shí)際運(yùn)行過程中進(jìn)行調(diào)節(jié),本控制系統(tǒng)中，取Kp=55%、Ki=0.4%-3%、Kd=0-1%,并根據(jù)運(yùn)行狀況調(diào)節(jié)。