復(fù)卷機(jī)機(jī)電系統(tǒng)的分析與研究.pdf

1、論文對復(fù)卷機(jī)的退紙部、縱切部和卷紙部等機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了討論，對復(fù)卷過程中卷曲理論基礎(chǔ)，實(shí)際的卷曲方法以及當(dāng)前卷曲模型進(jìn)行了分析，給出了復(fù)卷過程中的紙卷徑向和切向的應(yīng)力變化的數(shù)學(xué)模型，從而可以通過控制影響紙張殘余應(yīng)力的三個主要因素：紙幅張力(Tension)、壓區(qū)壓力(Nipload)、扭矩(Torque)，簡稱TNT，來得到高質(zhì)量的成品紙卷。為了控制這三個主要因素，對復(fù)卷機(jī)機(jī)電系統(tǒng)中的傳動機(jī)構(gòu)、控制要求、過程曲線以及控制方案進(jìn)行了闡述，并

2、對滿足這些指標(biāo)的兩種可行的復(fù)卷機(jī)機(jī)電系統(tǒng)控制方案進(jìn)行了深入探討，其一為基于直流傳動控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩控制方案，另一個是基于交流傳動控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速控制方案。最后，對復(fù)卷機(jī)機(jī)電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。 在基于直流傳動控制系統(tǒng)的方案中，對于三個傳動點(diǎn)的主回路控制，總體上都采用轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)控制。論文中分析了復(fù)卷機(jī)直流傳動控制系統(tǒng)的總體方案。針對紙幅張力控制子系統(tǒng)，采取了轉(zhuǎn)矩控制，采用了間接張力控制與直接張力控制相結(jié)合的一種復(fù)合張力控制法

3、，用間接張力控制補(bǔ)償主要擾動量，已近似保持退卷張力恒定，有力地減輕了張力調(diào)節(jié)環(huán)的負(fù)擔(dān)，使直接張力調(diào)節(jié)器只起微調(diào)作用，這樣既使系統(tǒng)易于穩(wěn)定又得到很高的控制精度。同時，給出了原紙卷轉(zhuǎn)動慣量的計(jì)算公式，以及相應(yīng)的離散化方程，分析了原紙卷轉(zhuǎn)動慣量的影響，指出由于原紙卷的轉(zhuǎn)動慣量是漸變的，所以弱磁調(diào)速過程對原紙卷慣性轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償計(jì)算，應(yīng)該允許電流繼續(xù)變化，這樣才能保證紙幅張力的穩(wěn)定。在系統(tǒng)升降車速過程中，紙幅張力的穩(wěn)定受到諸多因數(shù)的影響，論文中定性

4、地進(jìn)行了討論，并提出了一個在此情況下的張力補(bǔ)償方法。 在基于交流傳動控制系統(tǒng)的方案中，針對應(yīng)用于復(fù)卷機(jī)控制的交流傳動裝置ACS600，闡述了直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)的原理。根據(jù)彈性力學(xué)中的虎克定律，分析了當(dāng)紙幅的變形處于彈性變形范圍內(nèi)時，紙張的應(yīng)變與張力成正比。而紙幅的應(yīng)變又可以用紙幅運(yùn)行兩端的線速度來表示，所以控制紙幅的張力，就等效于控制紙幅的應(yīng)變，也等于控制紙幅兩端的線速度。計(jì)算出原紙卷的半徑后，則控制其線速度可以通過控制其電