1.一種對(duì)印染機(jī)械的張力開環(huán)控制及傳動(dòng)控制的設(shè)備組成及工作方法,硬件設(shè)備由兩臺(tái)變頻器(3)、兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)(7)、一臺(tái)PLC控制器(5)、一臺(tái)觸摸屏(4)、一根收卷輥(1)和一根放卷輥(1)組成,其特征在于:在收卷輥(1)和放卷輥(1)之間設(shè)置一根測速輥(2),測速輥(2)上設(shè)置線速度傳感器,收放卷輥(1)和測速輥(2)上分別設(shè)置一個(gè)光電編碼器,兩臺(tái)變頻器(3)采用分別獨(dú)立供電并且直流母排并聯(lián)的連接方式,PLC控制器(5)負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的變頻器控制、傳感器數(shù)據(jù)采集和運(yùn)算、邏輯控制和張力及線速度控制算法計(jì)算。
2.一種對(duì)印染機(jī)械的張力開環(huán)控制及傳動(dòng)控制的設(shè)備組成及工作方法,其特征在于:收卷輥(1)的線速度控制算法分成兩部分,第一部分,計(jì)算出空卷卷輥的轉(zhuǎn)速,根據(jù)物理學(xué)原理:
F1=P*n*Ls/(2*3.14*r)-----------------------------①
其中F1為空卷輥轉(zhuǎn)速;P為電機(jī)極對(duì)數(shù);n為減速箱減速比;Ls為設(shè)定線速度;r為空卷輥徑;
第二部分,收卷輥(1)逐漸增大,勢必需要收卷輥的轉(zhuǎn)速減少,減少量是通過PID控制算法來計(jì)算:
F2=Kp*[(Ls-Lp)+1/Ti*∫(Ls-Lp)dt+Td*(Ls-Lp)/dt]---------------②
②為PID算法公式,其中F2為空卷輥直徑變大轉(zhuǎn)速減少量;Kp為PID比例系數(shù);Ti為積分系數(shù);Td微分系數(shù);Ls為設(shè)定線速度;Lp為反饋線速度;
從①、②得出:
F=F1-F2---------------------------------------------------------③
公式③最終收卷輥為保持設(shè)定線速度Lp的轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式。
3.一種對(duì)印染機(jī)械的張力開環(huán)控制及傳動(dòng)控制的設(shè)備組成及工作方法,其特征在于:放卷輥(1)對(duì)布匹的張力控制,是以高性能變頻器采用了磁場定向矢量控制,即對(duì)解耦出來的磁場電流和轉(zhuǎn)矩電流分別進(jìn)行控制,達(dá)到和直流電機(jī)相近的控制效果,
其中,放卷輥(1)的轉(zhuǎn)矩電流I=IT+IFC+IFω+IJC+IJω--------------------④
其中IT:張力電流,根據(jù)電機(jī)原理IT=TXR/(KΦ)---------------------⑤
其中R為當(dāng)前放卷輥的輥徑R=P*n*Lp/(2*3.14*F)--------------------⑥
T為布的張力,,KΦ為電機(jī)系數(shù),F為放卷輥反饋轉(zhuǎn)速;P為電機(jī)極對(duì)數(shù);n為減速箱減速比;Lp為反饋的線速度;
IFC:低速空載下克服摩擦力的電流;
IFω:可變的空載的摩擦電流,和速度成比例關(guān)系;
IJC:空載加減速電流,IJC=JCX1/KΦXdω/dt--------------------⑦
其中Jc為空載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,dω/dt角加速度;
IJω:帶負(fù)載后加減速電流;
IJω=1/2xПxρxLx(R2)2xdωreel/dtx1/KΦ-----------⑧
其中ρ為布的密度;L為布的幅寬;R為當(dāng)前輥徑,dωreel/dt當(dāng)前輥角加速度。
4.一種對(duì)印染機(jī)械的張力開環(huán)控制及傳動(dòng)控制的設(shè)備組成及工作方法,其特征在于:測速輥(2)設(shè)置在收卷輥(1)和放卷輥(1)的正中間。