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基于变频传动的张力控制系统研究

张永虎  
【摘要】: 随着交流变频技术的日益成熟,及其在织前准备设备上的广泛应用,一种基于变频传动的张力控制系统对提高织前准备设备的生产效率和产品质量至关重要,而织前准备设备卷绕过程能否实现恒张力直接影响着其产品浆轴的质量。 本文对织前准备设备之一并轴机卷取过程进行了研究,对其张力控制系统的基本组成及控制原理进行了探讨,对基于变频器驱动的异步电动机用作主传动时的控制策略进行了分析。 卷绕过程的张力主要是通过两个传动单元之间的线速度差形成的。卷绕过程中卷径D是时间的函数,而D的变化又引起线速度V和张力F的变化所以卷绕过程是一个动态时变过程。本文对速度及张力进行了双PID闭环控制器改进设计,从而实现恒线速度和恒张力控制。 最后,本文设计了一套由通用逻辑控制器(PLC)、变频器、人机界面等为硬件的张力控系统。该系统的特点是集多种张力控制手段于一身,采用模块化设计各部分都相对独立有很好的通用性,且控制精确动态性能良好。该系统现已成功通过调试交付使用,运行情况令人满意。本系统不仅适合织前准备设备,亦可用于其它有放收卷过程的机械中如印刷、造纸设备、金属轧制设备等,具有极好的市场推广应用前景。


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