小型紡織繞線(xiàn)恒張力控制系統的研究和設計
加入技術(shù)交流群
3 恒張力繞線(xiàn)機控制單元實(shí)現
3．1 建立數學(xué)模型
恒張力繞線(xiàn)機控制系統的基本原理，如圖2所示。由實(shí)驗確定繞線(xiàn)電機的某一轉速作為給定值。該轉速時(shí)紗線(xiàn)張力為目標張力，在該轉速下紗線(xiàn)張力適中，對繞線(xiàn)產(chǎn)量無(wú)影響。由張力傳感器測得張力模擬信號經(jīng)過(guò)放大、A／D轉換后得到數字信號，傳給單片機與給定值進(jìn)行比較運算，偏差值經(jīng)過(guò)PID調節，經(jīng)過(guò)D／A轉換來(lái)控制電機驅動(dòng)器，繼而控制電機。整個(gè)系統構成一個(gè)閉環(huán)，使得電機可以根據紗線(xiàn)拉力變換隨之調節，從而有效控制紗線(xiàn)張力，達到恒張力控制的目的。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/160871.htm
忽略電機拖動(dòng)系統傳動(dòng)結構中粘性摩擦的扭轉彈性，根據電機拖動(dòng)方程，可得：
式中：Te為電磁轉矩；TL為負載阻轉矩；Je為機組的轉動(dòng)慣量；ωe為電機角速度。
式中：θL為負載的轉角；θe為電機的轉角。
負載的轉角θL和電機的轉角θe是直接傳動(dòng)，所以：
θe=θL (4)
在繞線(xiàn)過(guò)程中，電機轉動(dòng)的位移量與所控制的張力值成線(xiàn)性關(guān)系，電機控制電壓與電機轉矩亦成線(xiàn)性關(guān)系，其關(guān)系可表示為：
θL·r=KF·F (5)
Te=KT·U (6)
式中：KF為位移量與張力的比例系數；KT為力矩電機控制電壓與電機轉矩的比例系數；F為張力值。
將式(4)，式(5)代入式(3)中，得：
在繞線(xiàn)控制系統中，半徑r與轉矩Te成非線(xiàn)性關(guān)系，且隨著(zhù)繞線(xiàn)筒轉動(dòng)半徑r實(shí)時(shí)發(fā)生變化，故式(7)為時(shí)變的二階系統。假設在某個(gè)固定時(shí)刻，此時(shí)r可以看作是一個(gè)定值，并且令：
評論