[發明專利]瓦楞紙橫切機的運動控制器和控制方法及瓦楞紙橫切機

有效

• 申請號: 201911418159.4
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111086050B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 李奇
• 申請（專利權）人: 西門子工廠自動化工程有限公司
• 主分類號: B26D5/00
• 分類號: B26D5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

瓦楞紙橫切機的運動控制器，包括位置控制器(11)、第一速度控制器(12)、轉矩控制器(30)和第一電流控制器(14)。位置控制器能夠根據主電機位置設定值和驅動轉動刀軸旋轉的主電機的實際轉動位置生成速度設定值。第一速度控制器能夠根據速度設定值和主電機的實際轉速生成第一轉矩設定值。轉矩控制器內置有主電機的轉動位置與預設轉矩的對應關系的預控數據。轉矩控制器能夠根據主電機的實際轉動位置和預控數據生成一個轉矩預控值。第一電流控制器能夠根據第一轉矩設定值和轉矩預控值控制供給主電機的電流大小。該運動控制器利于降低電機的機械震動。此外還提供了包括該運動控制器的瓦楞紙橫切機和瓦楞紙橫切機的控制方法。

技術領域

本發明涉及瓦楞紙橫切機的運動控制器，尤其是一種利于降低機械震動的運動控制器及包括其的瓦楞紙橫切機，并涉及一種利于降低機械震動的瓦楞紙橫切機的控制方法。

背景技術

瓦楞紙橫切機的轉動刀軸通過伺服電機驅動。伺服電機為了達到精準控制，一般采用三環控制，以使伺服電機系統形成閉環控制。所謂三環就是三個閉環負反饋PID調節系統。第一環是電流環，此環在伺服驅動器內部進行，通過霍爾裝置檢測驅動器給電機的各相的輸出電流，負反饋給電流的設定進行PID調節，從而達到輸出電流盡量接近等于設定電流，電流環就是控制電機轉矩的。第二環是速度環，通過檢測的電機編碼器的信號來進行負反饋PID調節，它的環內PID輸出直接就是電流環的設定。第三環是位置環，其在電子凸輪和電機編碼器間構建。位置環內部輸出就是速度環的設定。單純的“三環控制”會導致速度環調節劇烈、轉矩輸出波動較大，導致電機機械震動大、發熱嚴重等問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種瓦楞紙橫切機的運動控制器，其利于降低電機的機械震動。

本發明的另一個目的是提供一種瓦楞紙橫切機，其電機的機械震動較低。

本發明的再一個目的是提供一種瓦楞紙橫切機的控制方法，其利于降低電機的機械震動。

本發明提供了一種瓦楞紙橫切機的運動控制器，其包括一個位置控制器、一個第一速度控制器、一個轉矩控制器和一個第一電流控制器。位置控制器能夠根據一個主電機位置設定值和驅動瓦楞紙橫切機的轉動刀軸旋轉的主電機的實際轉動位置生成一個速度設定值。第一速度控制器能夠根據速度設定值和主電機的實際轉速生成一個第一轉矩設定值。轉矩控制器內置有一個主電機的轉動位置與預設轉矩的對應關系的預控數據。轉矩控制器能夠根據主電機的實際轉動位置和預控數據生成一個轉矩預控值。第一電流控制器能夠根據第一轉矩設定值和轉矩預控值控制供給主電機的電流大小。

該運動控制器能夠根據反應主電機的轉動位置與預設轉矩的對應關系的預控數據生成轉矩預控值，并根據該轉矩預控值與第一速度控制器生成第一轉矩設定值控制供給主電機的電流大小，借此弱化速度環，降低轉矩輸出的波動程度，利于降低電機工作時的機械震動和發熱。

在瓦楞紙橫切機的運動控制器的另一種示意性實施方式中，運動控制器還包括一個第一乘法器。第一乘法器能夠根據第一轉矩設定值和轉矩預控值生成一個第一轉矩控制值，第一電流控制器能夠根據第一轉矩控制值控制供給主電機的電流大小。

在瓦楞紙橫切機的運動控制器的再一種示意性實施方式中，運動控制器還包括一個第二速度控制器、一個第二乘法器和一個第二電流控制器。第二速度控制器能夠根據速度設定值和驅動轉動刀軸旋轉的從電機的實際轉速生成一個第二轉矩設定值。第二乘法器能夠根據第二轉矩設定值和轉矩預控值生成一個第二轉矩控制值。第二電流控制器能夠根據第二轉矩控制值控制供給從電機的電流大小。借此可降低控制從電機所需的計算量，提高從電機的響應速度。

在瓦楞紙橫切機的運動控制器的還一種示意性實施方式中，運動控制器還包括一個比例控制器，其能夠根據主電機的實際轉矩和從電機的實際轉矩生成一個速度調節值。第二速度控制器能夠根據速度調節值、速度設定值和從電機的實際轉速生成第二轉矩設定值。借此可提高對從電機的控制精度。