1 本节学习目标
1、了解卷径计算的几种常用方式
2、理解卷径计算与PID的关系
2 卷径计算的几种方式
首先我们需要知道为什么卷径计算,卷径计算的意义是什么:
随着不断的收卷或放卷,卷径就会发生变化(逐渐变大或变小),为了保证材料张力或线速度不变,就要对电机的输出扭矩或角速度依据卷径的变化适时调整。线速度V=ωR,张力F=T/R (ω角速度,R半径, F张力,T扭矩 ,r卷径)
卷径计算的方式我们主要可以分为两大类:直接测量和间接计算;直接测量一般应用广泛的是超声波等传感器测量,但是对于工况有一定限制,而间接测量法又主要有以下几种:
(1)通过线速度与角速度求卷径。
角速度=2π×转速/60
线速度=r×角速度
r=线速度/角速度
(2)通过累计位移脉冲量和角度求卷径。
r=[(牵引轴脉冲差/牵引辊单圈脉冲量)×π×牵引辊直径]/[(卷绕轴脉冲差/卷绕轴单圈脉冲量)×2π]
(3)通过厚度累计计算
无需线速度,通过材料的厚度和累积的圈数计算实时卷径,计算结果波动不大,但是会出现累积误差。
(4)体积折算
等
3 卷径计算与摆杆PID的关系
卷径计算和PID实际上是前馈和反馈的一种关系:
两者同为卷绕轴的速度来源,卷径计算相当于是卷绕轴速度的前馈,摆杆的PID输出相当于为反馈;卷径计算得到较为的准确前馈,可以减弱PID反馈在速度调节中的作用,使得系统运行更为稳定。
收放卷速度来源=(主轴速度×主轴直径/卷绕直径)+(主轴速度×PIDout×K)
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