专利名称：一种卷取机自适应偏心补偿方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于带钢卷取机的自适应偏心补偿方法及系统，特别是涉及一种基于分段平均方法的卷取机自适应偏心补偿方法及系统。
背景技术：
当带钢头部以一定速度插入卷取机槽口的时候，会有一定的弯曲，或者由于带钢的头部厚度略厚，造成卷取机上卷取的钢卷不是完全的圆形，反映在带钢张力上，可以观察到张力相对于卷取机所处角度的周期性波动，即每当卷取机转到某个角度的时候张力会出现峰值或低谷，这种现象称为卷取偏心。卷取偏心现象造成卷取张力的波动，降低了卷取机恒张力控制的性能，进一步会影响到成品钢卷的质量，特别在带钢卷径较小的时候，卷取偏心的影响是比较大的，需要对 其进行补偿以克服这种影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种卷取机自适应偏心补偿的方法及系统，提高卷取机恒张力控制的性能。本发明提供了一种卷取机自适应偏心补偿的方法，包括如下步骤采集卷取机每圈的张力值，并计算得到每圈的平均张力值，其中，第n圈的张力值的平均值为
TAV(n);将卷取机的一圈分为m个段，计算得到卷取机每圈上每一分段的张力误差值TAi ;计算得到自适应转矩补偿因子1% ;根据卷取机每圈每段的张力误差值、自适应转矩补偿因
子妙^、所设定的转矩最大值和该段邻段的张力误差影响值，得到每圈每段上张力误差的转
矩补偿值；将每圈每段上张力误差的转矩补偿值附加到卷取电机转矩设定值上。本发明的一种卷取机自适应偏心补偿的方法,进一步包括如下步骤每当卷取机
旋转到一个固定的位置时，提供一个采样周期的卷取机定位脉冲PUround,其中，所述固定的位置为本圈的0°位置；在卷取机旋转一圈的时间内，采样张力实际值，其中，在卷取机旋转第n圈的时间内，求和所有采样的张力实际值^，并求和采样的张力值个数，相除得到
卷取机旋转第n圈的张力平均值TAV(n〕，依次得到每圈的张力平均值。本发明的一种卷取机自适应偏心补偿的方法，进一步包括如下步骤卷取机每旋转360° /m时采集该段的张力值，并计算该段的平均值1:，使用上一圈的张力平均值，计算得到卷取机每圈上每一分段的张力误差值TAs。本发明的一种卷取机自适应偏心补偿的方法,进一步包括如下步骤每当卷取机旋转角度超过360° /m的整数倍的时刻，提供一个采样周期的分段脉冲PUseg ;在两次分段
脉冲之间，采样本分段张力实际值并计算其平均值Ti ;计算每一分段上的张力误差值TAi,公式为
TAi = TA￥(n- I) -Tt 1< i <m,
其中，TAi表示本圈第i分段上的张力误差值;TAV(n- I)为上一圈计算的张力平均
值;TS表示本圈第i分段上的张力平均值，m为分段数，这里取为18段；
建立一个容量为(m+2)个实型数据的缓存区，这里取为20个，分别用A[l] A[20]
代表缓存区内的元素值，每收到一个分段脉冲PUseg，将当前分段的张力误差值数据存入
A[l]，原有数据依次往后移动一位。本发明的一种卷取机自适应偏心补偿的方法，进一步包括如下步骤
计算得到转矩补偿因子的上限值Wmax和下限值w_,公式为
权利要求
1.一种卷取机自适应偏心补偿的方法，其特征在于，包括如下步骤 采集卷取机每圈的张力值，并计算得到每圈的平均张力值，其中，第η圈的张力值的平均值为Tav(H)； 将卷取机的一圈分为m个段，计算得到卷取机每圈上每一分段的张力误差值TA1 ； 计算得到自适应转矩补偿因子讯^ ; 根据卷取机每圈每段的张力误差值、自适应转矩补偿因子W'T、所设定的转矩最大值和该段邻段的张力误差影响值，得到每圈每段上张力误差的转矩补偿值； 将每圈每段上张力误差的转矩补偿值附加到卷取电机转矩设定值上。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，进一步包括如下步骤 每当卷取机旋转到一个固定的位置时，提供一个采样周期的卷取机定位脉冲PUround,其中，所述固定的位置为本圈的0°位置； 在卷取机旋转一圈的时间内，采样张力实际值，其中，在卷取机旋转第η圈的时间内，求和所有采样的张力实际值Ta，并求和采样的张力值个数，相除得到卷取机旋转第η圈的张力平均值TAV(n),依次得到每圈的张力平均值。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括如下步骤 卷取机每旋转360° /m时采集该段的张力值，并计算该段的平均值Ti,使用上一圈的张力平均值，计算得到卷取机每圈上每一分段的张力误差值TAi。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，进一步包括如下步骤 每当卷取机旋转角度超过360° /m的整数倍的时刻，提供一个采样周期的分段脉冲PUsei ； 在两次分段脉冲之间，采样本分段张力实际值并计算其平均值Ti ； 计算每一分段上的张力误差值TAi,公式为 TAi = TAV(n- I) — Ti 1< i <m,其中，TAi表示本圈第i分段上的张力误差值；TAV(n- I)为上一圈计算的张力平均值;Ti表示本圈第i分段上的张力平均值，m为分段数； 建立一个容量为(m+2)个实型数据的缓存区，分别用A[l] A[m+2]代表缓存区内的元素值，每收到一个分段脉冲PUseg ,将当前分段的张力误差值数据存入A[l]，原有数据依次往后移动一位。
5.如权利要求I或2所述的方法，其特征在于，进一步包括如下步骤 计算得到转矩补偿因子的上限值Wmax和下限值\v_,公式为
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，进一步包括如下步骤 计算得到邻段影响因子β，公式为
7.一种卷取机自适应偏心补偿系统，其特征在于包括用于在卷取机每旋转到一个固定位置时产生一个采样周期的卷取机定位脉冲PUround的卷取机定位脉冲发生装置9，用于计算卷取机旋转一圈内的张力平均值Tav(D)的第一采样平均装置10，用于在卷取机旋转角度超过360/m度的整数倍的时刻产生一个采样周期的分段脉冲PUseg的分段脉冲发生装置.11，用于在卷取机旋转每个分段内采样张力实际值Ta并求取平均值Ti的第二采样平均装置.12，用于计算每个分段的张力误差值TAi的分段误差装置13，用于存放分段张力误差值缓存装置14，用于计算自适应转矩补偿因子的上限值Wmax和下限值Wmm的限制计算装置15，用于计算将张力误差值转换为转矩补偿值的自适应转矩补偿因子Wt的补偿因子计算装置.16，用于计算相邻分段对本段张力误差的影响值Tad的邻段影响估计装置17，以及用于计算张力误差的转矩补偿值Re的转矩补偿装置18 ;其中 所述定位脉冲发生装置9向第一采样平均装置10输入时钟信号；分段脉冲发生装置.11向第二采样平均装置12输入时钟信号；第一采样平均装置10和第二采样平均装置12分别将各自产生的输出信号输入给分段误差装置13 ;缓存装置14用来存储分段误差装置13的输出值；限制计算装置15将其输出信号输入到补偿因子计算装置16中；根据邻段影响估计装置17和转矩补偿装置18的访问要求，缓存装置14分别将所需要的信号传输给邻段影响估计装置17和转矩补偿装置18 ;补偿因子计算装置16和邻段影响估计装置17将各自的输出信号输入到转矩补偿装置18。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述缓存装置14的容量为(m+2)个实型数据；所采用的存储策略为先入先出。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述分段误差装置13采用如下公式计算每个分段的张力误差值TAi
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，第一采样平均装置10通过在卷取机旋转第η圈的时间内，采样并求和张力实际值Ta，同时求和采样的次数，将两者相除得到第η圈张力平均值Tav(H)。
全文摘要
本发明公开了一种卷取机自适应偏心补偿的方法和系统，方法包括步骤采集卷取机每圈的张力值，并计算得到每圈的平均张力值；计算得到自适应转矩补偿因子；根据卷取机每圈每段的张力误差值、自适应转矩补偿因子、所设定的转矩最大值和该段邻段的张力误差影响值，得到每圈每段上张力误差的转矩补偿值；将每圈每段上张力误差的转矩补偿值附加到卷取电机转矩设定值上。系统包括定位脉冲发生装置，第一采样平均装置，分段脉冲发生装置，第二采样平均装置，分段误差装置，缓存装置，限制计算装置，补偿因子计算装置，邻段影响估计装置和转矩补偿装置。采用本发明的方法和系统实现了卷取偏心的补偿。
文档编号B21C47/02GK102847746SQ20121032683
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月6日 优先权日2012年9月6日
发明者陈跃华 申请人:中冶南方工程技术有限公司