矫直机主传动控制方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种矫直机主传动控制方法及系统。所公开的方法，包括：11)获取矫直机主驱动电机的实际输出转矩；12)根据主驱动电机的实际输出转矩及矫直机的从驱动电机与主驱动电机之间的预设输出转矩比，计算矫直机的总输出转矩；13)根据总输出转矩及预设输出转矩比计算从驱动电机的实际输出转矩；14)判断从驱动电机的实际输出转矩是否大于从驱动电机的预设输出转矩，若是，则转入步骤15)，否则，则转入步骤16)；15)控制从驱动电机的输出转速减小以使从驱动电机的实际输出转矩趋于预设输出转矩；16)控制从驱动电机的输出转速增大以使从驱动电机的实际输出转矩趋于预设输出转矩。上述方法能解决目前矫直机存在的各个驱动电机输出转矩不匹配的问题。
【专利说明】
矫直机主传动控制方法及系统
技术领域
[0001]本发明涉及矫直机控制技术领域，尤其涉及一种矫直机主传动控制方法及系统。
【背景技术】
[0002]钢材在生产的过程中会存在较多的缺陷，例如各种不良弯曲。为了提高钢材质量，钢材生产企业需要对钢材缺陷进行必要的修复。而矫直机则是实现上述修复的主要设备。矫直机用于矫正钢材在乳制及快冷过程中产生的各种弯曲，通过矫正可以消除钢材的弯曲应力，并提高钢材的平直度。
[0003]目前，矫直机包括多个矫直辊和驱动电机。多个矫直辊分并列的两排，且并列的两排矫直辊交错分布。驱动电机用于驱动矫直辊转动，进而使得钢材经过两排矫直辊之间的矫直通道，达到矫直的目的。根据矫直机的规格不同，矫直机的矫直辊和驱动电机的数量不等。通常，矫直辊的数量为5-23个;驱动电机的数量至少是I个。矫直机在工作的过程中，钢材穿行于两排矫直辊之间，相当于将两排矫直辊连接。由于每个矫直辊受力的大小不同，因此当驱动电机至少是两个时，驱动矫直辊的每个驱动电机的输出转矩不一致。目前，对矫直机的主传动的驱动电机的控制方式如下:控制每个驱动电机的转速相同，后置的驱动电机的输出转矩不超过与其相邻的前一位的驱动电机的输出转矩。此种控制方式较容易使得首台驱动电机(最靠近进料一侧的驱动电机，可以称之为主驱动电机，主驱动电机之后的所有后置的驱动电机可以称之为从驱动电机)的输出力矩过大，而后续的驱动电机几乎会以空转的方式进行工作，此种情况下后续的驱动电机的输出转矩过小。很显然，上述现象会使得首台驱动电机与其它后续布置的驱动电机之间的输出转矩不匹配，进而容易导致整个矫直机的驱动系统发生损坏，例如万向连接轴的断裂。
[0004]综上所述，如何解决目前的矫直机存在的各个驱动电机的输出转矩不匹配的问题，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种矫直机主传动控制方法，以解决解决目前的矫直机存在的各个驱动电机的输出转矩不匹配的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案:
[0007]矫直机主传动控制方法，包括以下步骤:
[0008]11)获取所述矫直机的主驱动电机的实际输出转矩；
[0009]12)根据所述主驱动电机的实际输出转矩及所述矫直机的从驱动电机与所述主驱动电机之间的预设输出转矩比，计算所述矫直机的总输出转矩；
[0010]13)根据所述总输出转矩及所述预设输出转矩比计算所述从驱动电机的实际输出转矩；
[0011]14)判断所述从驱动电机的实际输出转矩是否大于所述从驱动电机的预设输出转矩，若是，则转入步骤15)，否则，则转入步骤16);
[0012]15)控制所述从驱动电机的输出转速减小以使得所述从驱动电机的实际输出转矩趋向于所述从驱动电机的预设输出转矩；
[0013]16)控制所述从驱动电机的输出转速增大以使得所述从驱动电机的实际输出转矩趋向于所述从驱动电机的预设输出转矩。
[0014]优选的，上述控制方法中，检测所述矫直机的主驱动电机的实际输出转矩，包括:
[0015]周期性地检测所述主驱动电机的实际输出转矩。
[0016]优选的，上述控制方法中，步骤11)包括:
[0017]在设定时间段内实时检测所述主驱动电机的实时输出转矩；
[0018]计算所述设定时间段内多次检测的所述实时输出转矩的均值，作为所述主驱动电机的实际输出转矩。
[0019]优选的，上述控制方法中，步骤15)包括:
[0020]依次按照多个预设调节区间逐级控制所述从驱动电机的输出转速减小，以使得所述从驱动电机的实际输出转矩趋向于所述从驱动电机的预设输出转矩，多个所述预设调节区间按照调节顺序逐渐减小。
[0021]基于本发明公开的矫直机主传动控制方法，本发明还公开一种矫直机主传动控制系统。所公开的矫直机主传动控制系统包括:
[0022]获取单元，用于获取所述矫直机的主驱动电机的实际输出转矩；
[0023]第一计算单元，用于根据所述主驱动电机的实际输出转矩及所述矫直机的从驱动电机与所述主驱动电机之间的预设输出转矩比，计算所述矫直机的总输出转矩；
[0024]第二计算单元，用于根据所述总输出转矩及所述预设输出转矩比计算所述从驱动电机的实际输出转矩；
[0025]判断单元，用于判断所述从驱动电机的实际输出转矩是否大于所述从驱动电机的预设输出转矩；
[0026]第一控制单元，用于在所述从驱动电机的实际输出转矩大于所述从驱动电机的预设输出转矩时，控制所述从驱动电机的输出转速减小以使得所述从驱动电机的实际输出转矩趋向于所述从驱动电机的预设输出转矩；
[0027]第二控制单元，用于在所述从驱动电机的实际输出转矩小于所述从驱动电机的预设输出转矩时，控制所述从驱动电机的输出转速增大以使得所述从驱动电机的实际输出转矩趋向于所述从驱动电机的预设输出转矩。
[0028]优选的，上述控制系统中，所述获取单元包括:
[0029]检测子单元，用于在设定时间段内实时检测所述主驱动电机的实时输出转矩；
[0030]计算子单元，用于计算所述设定时间段内多次检测的所述实时输出转矩的均值，作为所述主驱动电机的实际输出转矩。
[0031]本发明提供的矫直机主传动控制方法具有以下有益效果:
[0032]本发明提供的控制方法中，根据主驱动电机的实际输出转矩及预设输出转矩比来确定从驱动电机的实际输出转矩，然后根据从驱动电机的预设输出转矩为调节目标，来调节从驱动电机的输出转速，进而使得从驱动电机的实际输出转矩趋于从驱动电机的预设输出转矩。上述控制过程中，通过调节从驱动电机的输出转速来使得从驱动电机的输出转矩发生改变，进而使得从驱动电机的实际输出转矩与主驱动电机的实际输出转矩的比例达到预设输出转矩比，最终能使得矫直机的各个驱动电机的输出转矩达到预设匹配的目的。可见，本发明提供的矫直机控制方法能解决【背景技术】所述的主驱动电机的输出转矩过大及从驱动电机的输出转矩过小所导致的各个驱动电机的输出转矩不匹配的问题。
【附图说明】
[0033]为了更清楚地说明本发明实施例或【背景技术】中的技术方案，下面将对实施例或【背景技术】描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1是本发明实施例一公开的矫直机主传动控制方法的一种流程示意图；
[0035]图2是本发明实施例二公开的矫直机主传动控制方法的另一种流程示意图；
[0036]图3是本发明实施例三公开的矫直机主传动控制系统的结构示意图；
[0037]图4是本发明实施例四公开的矫直机主传动控制系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0038]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0039]实施例一
[0040]请参考图1，图1是本发明实施例一公开的矫直机主传动控制方法的流程示意图。所公开的矫直机主传动控制方法包括如下步骤:
[0041 ] S11、获取矫直机的主驱动电机的实际输出转矩。
[0042]我们知道，在实际的工作过程中，矫直机的主驱动电机的实际输出转矩可能会出现变化。为此，本步骤SlOl通常通过检测的方式检测主驱动电机的实际输出转矩，一般由转矩检测装置实现。
[0043]优选的，步骤SlOl可以周期性地进行，即周期性地检测主驱动电机的实际输出转矩。周期性地检测主驱动电机的实际输出转矩能实现整个控制周期性进行，进而实现对矫直机的动态、周期性控制，能起到较好的控制效果。
[0044]S102、计算矫直机的总输出转矩。
[0045]矫直机在工作之初会设定主驱动电机与从驱动电机之间的预设输出转矩比，本步骤可以根据预设输出转矩比及步骤SlOl所获取的主驱动电机的实际输出转矩来确定矫直机的总输出转矩，本步骤的主要目的根据预设输出转矩比计算在步骤SlOl获取的主驱动电机的实际输出转矩所对应的矫直机的总输出转矩。
[0046]S103、计算从驱动电机的实际输出转矩。
[0047]本步骤根据主驱动电机与从驱动电机之间的预设输出转矩和步骤S102计算出的总输出转矩来计算从驱动电机的实际输出转矩。
[0048]S104、判断从驱动电机的实际输出转矩是否大于其预设输出转矩。
[0049]本步骤中，判断从驱动电机的实际输出转矩是否大于从驱动电机的预设输出转矩，若是，则转入步骤S105中；否则，则转入步骤S106)中。
[0050]S105、控制从驱动电机的输出转速减小。
[0051]在从驱动电机的实际输出转矩大于从驱动电机的预设输出转矩时，控制从驱动电机的输出转速减小，以使得从驱动电机的实际输出转矩趋向于从驱动电机的预设输出转矩。
[0052]优选的，在实际的控制过程中，可以依次按照多个预设调节区间逐级控制从驱动电机的输出转速减小，以使得从驱动电机的实际输出转矩趋向于从驱动电机的预设输出转矩。当然，多个预设调节区间按照调节顺序逐渐减小。此种控制方式能够实现较为平稳的调
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[0053 ] S106、控制从驱动电机的输出转速增大。
[0054]在从驱动电机的实际输出转矩小于从驱动电机的预设输出转矩时，控制从驱动电机的输出转速增大，以使得从驱动电机的实际输出转矩趋向于从驱动电机的预设输出转矩。
[0055]本发明公开的控制方法中，根据主驱动电机的实际输出转矩及预设输出转矩比来确定从驱动电机的实际输出转矩，然后根据从驱动电机的预设输出转矩为调节目标，来调节从驱动电机的输出转速，进而使得从驱动电机的实际输出转矩趋于从驱动电机的预设输出转矩。上述控制过程中，通过调节从驱动电机的输出转速来使得从驱动电机的输出转矩发生改变，进而使得从驱动电机的实际输出转矩与主驱动电机的实际输出转矩的比例达到预设输出转矩比，最终能使得矫直机的各个驱动电机的输出转矩达到预设匹配的目的。
[0056]实施例二
[0057]请参考图2，图2是本发明实施例二公开的矫直机主传动控制方法的流程示意图。
[0058]图2所示的流程中，获取矫直机的主驱动电机的实际输出转矩，包括:
[0059]S201、在设定时间段内实时检测主驱动电机的实时输出转矩。
[0060]S202、计算多次检测的实时输出转矩的平均值，作为主驱动电机的实际输出转矩。
[0061]本步骤根据步骤S201在设定时间段内多次检测的实时输出转矩的均值作为主驱动电机的实际输出转矩。
[0062]本发明实施例二提供的矫直机控制方法在实施例一的基础之上进行改进，通过在设定时间段内多次检测主驱动电机的实时输出转矩，进而在将多次检测得到的实时输出转矩的均值作为主驱动电机的实际输出转矩。这种获取主驱动电机的实际输出转矩的方式能克服矫直机工作过程中由于系统不稳定导致的主驱动电机的实际输出转矩的误差，最终能提尚对矫直机的控制精度。
[0063]需要说明的是，图2中步骤S203-S207与图1中的步骤S102-S106——对应，且内容相同，相应部分请参考实施例一中相应部分即可，此不赘述。
[0064]实施例三
[0065]基于上述实施例一公开的矫直机主传动控制方法，本发明实施例三公开一种矫直机主传动控制系统。
[0066]请参考图3，本实施例三公开的矫直机主传动控制系统包括:
[0067]获取单元100，用于获取矫直机的主驱动电机的实际输出转矩。
[0068]我们知道，在实际的工作过程中，矫直机的主驱动电机的实际输出转矩可能会出现变化。为此，通常通过检测的方式检测主驱动电机的实际输出转矩，因此，获取单元100—般是转矩检测装置。
[0069]优选的，获取单元100可以周期性地进行工作，即周期性地检测主驱动电机的实际输出转矩。周期性地进行主驱动电机的实际输出转矩能实现整个控制的循环周期性进行，进而实现对矫直机的动态、周期性控制，能起到较好的控制效果。
[0070]第一计算单元200，用于计算矫直机的总输出转矩。
[0071]矫直机在工作之初会设定主驱动电机与从驱动电机之间的预设输出转矩比，本步骤可以根据预设输出转矩比及获取单元100所获取的主驱动电机的实际输出转矩来确定矫直机的总输出转矩，第一计算单元200的主要目的根据预设输出转矩比计算在获取单元100所获取的主驱动电机的实际输出转矩所对应的矫直机的总输出转矩。
[0072]第二计算单元300、，用于计算从驱动电机的实际输出转矩。
[0073]第二计算单元300根据主驱动电机与从驱动电机之间的预设输出转矩和第一计算单元200计算出的总输出转矩来计算从驱动电机的实际输出转矩。
[0074]判断单元400，用于判断从驱动电机的实际输出转矩是否大于其预设输出转矩。
[0075]判断单元400判断从驱动电机的实际输出转矩是否大于从驱动电机的预设输出转矩，若是，则启动第一控制单元500;否则，则启动第二控制单元600。
[0076]第一控制单元500，用于控制从驱动电机的输出转速减小。
[0077]在从驱动电机的实际输出转矩大于从驱动电机的预设输出转矩时，第一控制单元500控制从驱动电机的输出转速减小，以使得从驱动电机的实际输出转矩趋向于从驱动电机的预设输出转矩。
[0078]优选的，在实际的控制过程中，第一控制单元500可以依次按照多个预设调节区间逐级控制从驱动电机的输出转速减小，以使得从驱动电机的实际输出转矩趋向于从驱动电机的预设输出转矩。当然，多个预设调节区间按照调节顺序逐渐减小。此种控制方式能够时间较为实现较为平稳的调节。
[0079]第二控制单元600，用于控制从驱动电机的输出转速增大。
[0080]在从驱动电机的实际输出转矩小于从驱动电机的预设输出转矩时，第二控制单元600控制从驱动电机的输出转速增大，以使得从驱动电机的实际输出转矩趋向于从驱动电机的预设输出转矩。
[0081]本发明实施例公开的控制系统中，根据主驱动电机的实际输出转矩及预设输出转矩比来确定从驱动电机的实际输出转矩，然后根据从驱动电机的预设输出转矩为调节目标，来调节从驱动电机的输出转速，进而使得从驱动电机的实际输出转矩趋于从驱动电机的预设输出转矩。上述控制过程中，通过调节从驱动电机的输出转速来使得从驱动电机的输出转矩发生改变，进而使得从驱动电机的实际输出转矩与主驱动电机的实际输出转矩的比例达到预设输出转矩比，最终能使得矫直机的各个驱动电机的输出转矩达到预设匹配的目的。
[0082]实施例四
[0083]请参考图4，图4是本发明实施例四公开的矫直机主传动控制系统的结构示意图。
[0084]图4所示的控制系统中，获取单元100包括:
[0085]检测子单元110，用于在设定时间段内实时检测主驱动电机的实时输出转矩。
[0086]计算子单元120，用于计算设定时间段内多次检测的实时输出转矩的均值，作为主驱动电机的实际输出转矩。
[0087]本发明实施例四提供的矫直机主传动控制系统在实施例三的基础之上进行改进，检测子单元110在设定时间段内多次检测主驱动电机的实时输出转矩，计算子单元120计算多次检测得到的实时输出转矩的均值，并将其作为主驱动电机的实际输出转矩。这种获取主驱动电机的实际输出转矩的方式能克服矫直机工作过程中由于系统不稳定导致的主驱动电机的实际输出转矩的误差，最终能提高对矫直机的控制精度。
[0088]本文中，各个优选方案仅仅重点描述的是与其它方案的不同，各个优选方案只要不冲突，都可以任意组合，组合后所形成的实施例也在本说明书所公开的范畴之内，考虑到文本简洁，本文就不再对组合所形成的实施例进行单独描述。
[0089]以上所述仅是本发明的【具体实施方式】，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
[0090]以上所述仅是本发明的【具体实施方式】，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.矫直机主传动控制方法，其特征在于，包括以下步骤: 11)获取所述矫直机的主驱动电机的实际输出转矩； 12)根据所述主驱动电机的实际输出转矩及所述矫直机的从驱动电机与所述主驱动电机之间的预设输出转矩比，计算所述矫直机的总输出转矩； 13)根据所述总输出转矩及所述预设输出转矩比计算所述从驱动电机的实际输出转矩； 14)判断所述从驱动电机的实际输出转矩是否大于所述从驱动电机的预设输出转矩，若是，则转入步骤15)，否则，则转入步骤16); 15)控制所述从驱动电机的输出转速减小以使得所述从驱动电机的实际输出转矩趋向于所述从驱动电机的预设输出转矩； 16)控制所述从驱动电机的输出转速增大以使得所述从驱动电机的实际输出转矩趋向于所述从驱动电机的预设输出转矩。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，检测所述矫直机的主驱动电机的实际输出转矩，包括: 周期性地检测所述主驱动电机的实际输出转矩。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，步骤11)包括: 在设定时间段内实时检测所述主驱动电机的实时输出转矩； 计算所述设定时间段内多次检测的所述实时输出转矩的均值，作为所述主驱动电机的实际输出转矩。4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，步骤15)包括: 依次按照多个预设调节区间逐级控制所述从驱动电机的输出转速减小，以使得所述从驱动电机的实际输出转矩趋向于所述从驱动电机的预设输出转矩，多个所述预设调节区间按照调节顺序逐渐减小。5.矫直机主传动控制系统，其特征在于，包括: 获取单元，用于获取所述矫直机的主驱动电机的实际输出转矩； 第一计算单元，用于根据所述主驱动电机的实际输出转矩及所述矫直机的从驱动电机与所述主驱动电机之间的预设输出转矩比，计算所述矫直机的总输出转矩； 第二计算单元，用于根据所述总输出转矩及所述预设输出转矩比计算所述从驱动电机的实际输出转矩； 判断单元，用于判断所述从驱动电机的实际输出转矩是否大于所述从驱动电机的预设输出转矩； 第一控制单元，用于在所述从驱动电机的实际输出转矩大于所述从驱动电机的预设输出转矩时，控制所述从驱动电机的输出转速减小以使得所述从驱动电机的实际输出转矩趋向于所述从驱动电机的预设输出转矩； 第二控制单元，用于在所述从驱动电机的实际输出转矩小于所述从驱动电机的预设输出转矩时，控制所述从驱动电机的输出转速增大以使得所述从驱动电机的实际输出转矩趋向于所述从驱动电机的预设输出转矩。6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述获取单元包括: 检测子单元，用于在设定时间段内实时检测所述主驱动电机的实时输出转矩； 计算子单元，用于计算所述设定时间段内多次检测的所述实时输出转矩的均值，作为所述主驱动电机的实际输出转矩。
【文档编号】G05D17/02GK106094914SQ201610515267
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月4日
【发明人】冯金刚, 曹兵, 曹一兵, 曹益忠
【申请人】太原重工股份有限公司