專利名稱：一種卷取機自適應偏心補償方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于帶鋼卷取機的自適應偏心補償方法及系統(tǒng)，特別是涉及一種基于分段平均方法的卷取機自適應偏心補償方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當帶鋼頭部以一定速度插入卷取機槽口的時候，會有一定的彎曲，或者由于帶鋼的頭部厚度略厚，造成卷取機上卷取的鋼卷不是完全的圓形，反映在帶鋼張力上，可以觀察到張力相對于卷取機所處角度的周期性波動，即每當卷取機轉(zhuǎn)到某個角度的時候張力會出現(xiàn)峰值或低谷，這種現(xiàn)象稱為卷取偏心。卷取偏心現(xiàn)象造成卷取張力的波動，降低了卷取機恒張力控制的性能，進一步會影響到成品鋼卷的質(zhì)量，特別在帶鋼卷徑較小的時候，卷取偏心的影響是比較大的，需要對 其進行補償以克服這種影響。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種卷取機自適應偏心補償?shù)姆椒跋到y(tǒng)，提高卷取機恒張力控制的性能。本發(fā)明提供了一種卷取機自適應偏心補償?shù)姆椒?，包括如下步驟采集卷取機每圈的張力值，并計算得到每圈的平均張力值，其中，第n圈的張力值的平均值為
TAV(n);將卷取機的一圈分為m個段，計算得到卷取機每圈上每一分段的張力誤差值TAi ;計算得到自適應轉(zhuǎn)矩補償因子1% ;根據(jù)卷取機每圈每段的張力誤差值、自適應轉(zhuǎn)矩補償因
子妙^、所設定的轉(zhuǎn)矩最大值和該段鄰段的張力誤差影響值，得到每圈每段上張力誤差的轉(zhuǎn)
矩補償值；將每圈每段上張力誤差的轉(zhuǎn)矩補償值附加到卷取電機轉(zhuǎn)矩設定值上。本發(fā)明的一種卷取機自適應偏心補償?shù)姆椒?進一步包括如下步驟每當卷取機
旋轉(zhuǎn)到一個固定的位置時，提供一個采樣周期的卷取機定位脈沖PUround,其中，所述固定的位置為本圈的0°位置；在卷取機旋轉(zhuǎn)一圈的時間內(nèi)，采樣張力實際值，其中，在卷取機旋轉(zhuǎn)第n圈的時間內(nèi)，求和所有采樣的張力實際值^，并求和采樣的張力值個數(shù)，相除得到
卷取機旋轉(zhuǎn)第n圈的張力平均值TAV(n〕，依次得到每圈的張力平均值。本發(fā)明的一種卷取機自適應偏心補償?shù)姆椒ǎM一步包括如下步驟卷取機每旋轉(zhuǎn)360° /m時采集該段的張力值，并計算該段的平均值1:，使用上一圈的張力平均值，計算得到卷取機每圈上每一分段的張力誤差值TAs。本發(fā)明的一種卷取機自適應偏心補償?shù)姆椒?進一步包括如下步驟每當卷取機旋轉(zhuǎn)角度超過360° /m的整數(shù)倍的時刻，提供一個采樣周期的分段脈沖PUseg ;在兩次分段
脈沖之間，采樣本分段張力實際值并計算其平均值Ti ;計算每一分段上的張力誤差值TAi,公式為
TAi = TA￥(n- I) -Tt 1< i <m,
其中，TAi表示本圈第i分段上的張力誤差值;TAV(n- I)為上一圈計算的張力平均
值;TS表示本圈第i分段上的張力平均值，m為分段數(shù)，這里取為18段；
建立一個容量為(m+2)個實型數(shù)據(jù)的緩存區(qū)，這里取為20個，分別用A[l] A[20]
代表緩存區(qū)內(nèi)的元素值，每收到一個分段脈沖PUseg，將當前分段的張力誤差值數(shù)據(jù)存入
A[l]，原有數(shù)據(jù)依次往后移動一位。本發(fā)明的一種卷取機自適應偏心補償?shù)姆椒?，進一步包括如下步驟
計算得到轉(zhuǎn)矩補償因子的上限值Wmax和下限值w_,公式為
權(quán)利要求
1.一種卷取機自適應偏心補償?shù)姆椒?，其特征在于，包括如下步驟 采集卷取機每圈的張力值，并計算得到每圈的平均張力值，其中，第η圈的張力值的平均值為Tav(H)； 將卷取機的一圈分為m個段，計算得到卷取機每圈上每一分段的張力誤差值TA1 ； 計算得到自適應轉(zhuǎn)矩補償因子訊^ ; 根據(jù)卷取機每圈每段的張力誤差值、自適應轉(zhuǎn)矩補償因子W'T、所設定的轉(zhuǎn)矩最大值和該段鄰段的張力誤差影響值，得到每圈每段上張力誤差的轉(zhuǎn)矩補償值； 將每圈每段上張力誤差的轉(zhuǎn)矩補償值附加到卷取電機轉(zhuǎn)矩設定值上。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，進一步包括如下步驟 每當卷取機旋轉(zhuǎn)到一個固定的位置時，提供一個采樣周期的卷取機定位脈沖PUround,其中，所述固定的位置為本圈的0°位置； 在卷取機旋轉(zhuǎn)一圈的時間內(nèi)，采樣張力實際值，其中，在卷取機旋轉(zhuǎn)第η圈的時間內(nèi)，求和所有采樣的張力實際值Ta，并求和采樣的張力值個數(shù)，相除得到卷取機旋轉(zhuǎn)第η圈的張力平均值TAV(n),依次得到每圈的張力平均值。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，進一步包括如下步驟 卷取機每旋轉(zhuǎn)360° /m時采集該段的張力值，并計算該段的平均值Ti,使用上一圈的張力平均值，計算得到卷取機每圈上每一分段的張力誤差值TAi。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，進一步包括如下步驟 每當卷取機旋轉(zhuǎn)角度超過360° /m的整數(shù)倍的時刻，提供一個采樣周期的分段脈沖PUsei ； 在兩次分段脈沖之間，采樣本分段張力實際值并計算其平均值Ti ； 計算每一分段上的張力誤差值TAi,公式為 TAi = TAV(n- I) — Ti 1< i <m,其中，TAi表示本圈第i分段上的張力誤差值；TAV(n- I)為上一圈計算的張力平均值;Ti表示本圈第i分段上的張力平均值，m為分段數(shù)； 建立一個容量為(m+2)個實型數(shù)據(jù)的緩存區(qū)，分別用A[l] A[m+2]代表緩存區(qū)內(nèi)的元素值，每收到一個分段脈沖PUseg ,將當前分段的張力誤差值數(shù)據(jù)存入A[l]，原有數(shù)據(jù)依次往后移動一位。
5.如權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，進一步包括如下步驟 計算得到轉(zhuǎn)矩補償因子的上限值Wmax和下限值\v_,公式為
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，進一步包括如下步驟 計算得到鄰段影響因子β，公式為
7.一種卷取機自適應偏心補償系統(tǒng)，其特征在于包括用于在卷取機每旋轉(zhuǎn)到一個固定位置時產(chǎn)生一個采樣周期的卷取機定位脈沖PUround的卷取機定位脈沖發(fā)生裝置9，用于計算卷取機旋轉(zhuǎn)一圈內(nèi)的張力平均值Tav(D)的第一采樣平均裝置10，用于在卷取機旋轉(zhuǎn)角度超過360/m度的整數(shù)倍的時刻產(chǎn)生一個采樣周期的分段脈沖PUseg的分段脈沖發(fā)生裝置.11，用于在卷取機旋轉(zhuǎn)每個分段內(nèi)采樣張力實際值Ta并求取平均值Ti的第二采樣平均裝置.12，用于計算每個分段的張力誤差值TAi的分段誤差裝置13，用于存放分段張力誤差值緩存裝置14，用于計算自適應轉(zhuǎn)矩補償因子的上限值Wmax和下限值Wmm的限制計算裝置15，用于計算將張力誤差值轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)矩補償值的自適應轉(zhuǎn)矩補償因子Wt的補償因子計算裝置.16，用于計算相鄰分段對本段張力誤差的影響值Tad的鄰段影響估計裝置17，以及用于計算張力誤差的轉(zhuǎn)矩補償值Re的轉(zhuǎn)矩補償裝置18 ;其中 所述定位脈沖發(fā)生裝置9向第一采樣平均裝置10輸入時鐘信號；分段脈沖發(fā)生裝置.11向第二采樣平均裝置12輸入時鐘信號；第一采樣平均裝置10和第二采樣平均裝置12分別將各自產(chǎn)生的輸出信號輸入給分段誤差裝置13 ;緩存裝置14用來存儲分段誤差裝置13的輸出值；限制計算裝置15將其輸出信號輸入到補償因子計算裝置16中；根據(jù)鄰段影響估計裝置17和轉(zhuǎn)矩補償裝置18的訪問要求，緩存裝置14分別將所需要的信號傳輸給鄰段影響估計裝置17和轉(zhuǎn)矩補償裝置18 ;補償因子計算裝置16和鄰段影響估計裝置17將各自的輸出信號輸入到轉(zhuǎn)矩補償裝置18。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述緩存裝置14的容量為(m+2)個實型數(shù)據(jù)；所采用的存儲策略為先入先出。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分段誤差裝置13采用如下公式計算每個分段的張力誤差值TAi
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，第一采樣平均裝置10通過在卷取機旋轉(zhuǎn)第η圈的時間內(nèi)，采樣并求和張力實際值Ta，同時求和采樣的次數(shù)，將兩者相除得到第η圈張力平均值Tav(H)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種卷取機自適應偏心補償?shù)姆椒ê拖到y(tǒng)，方法包括步驟采集卷取機每圈的張力值，并計算得到每圈的平均張力值；計算得到自適應轉(zhuǎn)矩補償因子；根據(jù)卷取機每圈每段的張力誤差值、自適應轉(zhuǎn)矩補償因子、所設定的轉(zhuǎn)矩最大值和該段鄰段的張力誤差影響值，得到每圈每段上張力誤差的轉(zhuǎn)矩補償值；將每圈每段上張力誤差的轉(zhuǎn)矩補償值附加到卷取電機轉(zhuǎn)矩設定值上。系統(tǒng)包括定位脈沖發(fā)生裝置，第一采樣平均裝置，分段脈沖發(fā)生裝置，第二采樣平均裝置，分段誤差裝置，緩存裝置，限制計算裝置，補償因子計算裝置，鄰段影響估計裝置和轉(zhuǎn)矩補償裝置。采用本發(fā)明的方法和系統(tǒng)實現(xiàn)了卷取偏心的補償。
文檔編號B21C47/02GK102847746SQ20121032683
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者陳躍華 申請人:中冶南方工程技術(shù)有限公司