[發明專利]一種三驅動涂布卷繞設備魯棒控制方法

有效

• 申請號: 201910052670.0
• 申請日: 2019-01-21
• 公開（公告）號: CN109867154B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 萬振剛;王嘯曦
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B65H23/182
• 分類號: B65H23/182;B65H23/195
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張立娟

本發明公開了一種三驅動涂布卷繞設備魯棒控制方法，包括步驟為：監測張力傳感器的張力值，張力數值超出產品質量的有效范圍時，發出故障警報，關閉設備原有的速度—張力控制；設置放卷卷軸與牽引卷軸之間目標張力值、收卷卷軸與牽引卷軸之間目標張力值以及設置牽引卷軸目標線速度，并將所述的目標張力值和所述的目標線速度寫入控制器；啟動卷徑測量裝置，測量放卷卷軸卷徑、牽引卷軸卷徑和收卷卷軸卷徑；控制放卷卷軸線速度、收卷卷軸線速度與牽引卷軸目標線速度相同；并控制放卷卷軸線速度與牽引卷軸之間的布料張力達到目標張力。本發明的控制方法可實時在線檢測張力環節的故障，并作出判斷發出報警。

技術領域

本發明屬于涂布卷繞設備技術領域，特別涉及一種三驅動涂布卷繞設備魯棒控制方法。

技術背景

涂布卷繞設備的控制是涂布生產行業的一項關鍵技術，尤其是對設備運動過程中的速度以及布料之間張力的控制，這兩項因素直接決定了產品質量的高低。目前市面上比較流行的涂布卷繞設備的控制方法大都采用速度和張力信號的反饋對設備進行控制，即設備中的元件包括張力傳感器、張力控制器和速度編碼器等。由于張力傳感器是整個系統的關鍵一環，一旦發生故障，需要停止生產并進行修理或者更換，如無相關技術人員在場，便會造成一定的經濟損失。

發明內容

發明目的：為了解決現有技術的問題，本發明提供一種在張力傳感器發生故障時能對設備進行應急控制，且夠滿足產品精度的需求的三驅動涂布卷繞設備魯棒控制方法

技術方案：為實現上述目的，本發明提供一種三驅動涂布卷繞設備魯棒控制方法，包括如下步驟：

(1)監測張力傳感器的張力值，張力數值超出產品質量的有效范圍時，發出故障警報，關閉設備原有的速度—張力控制；

(2)設置放卷卷軸與牽引卷軸之間目標張力值、收卷卷軸與牽引卷軸之間目標張力值以及設置牽引卷軸目標線速度，并將所述的目標張力值和所述的目標線速度寫入控制器；

(3)啟動卷徑測量裝置，測量放卷卷軸卷徑、牽引卷軸卷徑和收卷卷軸卷徑；

(4)控制放卷卷軸線速度、收卷卷軸線速度與牽引卷軸目標線速度相同；并

控制放卷卷軸線速度與牽引卷軸之間的布料張力達到目標張力以及收卷卷軸線速度與牽引卷軸之間的布料張力達到目標張力。

進一步，所述產品質量合格的張力有效范圍為：

張力f1滿足：

張力f2滿足：

式中，f1為放卷卷軸與牽引卷軸之間的張力，F1為放卷卷軸與牽引卷軸之間的目標張力值，L1為放卷卷軸與牽引卷軸之間布料長度，f2為收卷卷軸與牽引卷軸之間的張力，F2為收卷卷軸與牽引卷軸之間目標張力值，L2為收卷卷軸與牽引卷軸之間布料長度，E為楊氏模量，S為布料的橫截面積。

進一步，所述的放卷卷軸的目標轉速的表達式為：

式中，W1為放卷卷軸的目標轉速；D1為測量放卷卷軸卷徑、V2為牽引卷軸目標線速度。

進一步，所述的收卷卷軸的目標轉速的表達式為：

式中，W3收卷卷軸的目標轉速，D3為收卷卷軸卷徑，V2為牽引卷軸目標線速度。

進一步，所述的放卷卷軸線速度與牽引卷軸之間的布料張力達到目標張力的表達式為：

式中，F1為目標張力，T1為放卷卷軸轉矩，D1為測量放卷卷軸卷徑。

進一步，所述的收卷卷軸線速度與牽引卷軸之間的布料張力達到目標張力的表達式為：