VoL.22 No.4 孟文博等：全数字电枢电流控制卷取机恒张力系统 ·383· 3.2断带分析 当前卷径. 在加减速和卷径变化时，均可以保证张力 n=4VIπDe (9) 恒定，不会产生断带现象，只有带尾脱离尾轧机 4.2卷取机全数字电流发生器测试 时，才会出现此现象.一般情况下，随时间推移 电压信号发生器的电压给定作为'，分别给 卷径越来越大：如发生断带，V不变，n增加，由 定到仿真电路和卷取机全数字电流发生器；仿 公式可知，卷径变小，因此可以用卷径减小作为 真电路的输出n作为卷取机的转速给定到全数 判断断带的标志，在20ms的采样和计算周期 字电枢电流控制卷取机恒张力系统.通过调整 内，V和n变化很小：而V和n检测有噪声，实际 ”的变化率和幅值来考察全数字电流发生器计 变化量和噪声相当，通过以下分析思路分析断 算的卷径和电流输出，见图3. 带：连续n次出现当前卷径加常数小于上一次 卷径认为发生断带， 4卷取机全数字电流发生器的测试 全数字电枢电流控制卷取机恒张力系统的 两路模拟输入量为尾轧机卷径”和卷取机线速 图3%，I随时间变化曲线 度h. Fig.3 Changes of K n and changes in line with time V随时间变化的规律为：加速，匀速，减速， 停车，因此'可以用普通电压信号发生器来给 5 结论 定，此信号发生器的上升，下降斜率可变，电压 幅度可调：D为逐渐增加.根据公式(T)可知，n 本文设计的全数字电枢电流控制卷取机恒 张力系统控制精度高、运行可靠，己在全国9家 是V和D的函数. 仿真电路的目的是：根据V和D,计算并输 钢厂的20多条带钢联轧生产线上运行5年，卷 出n.全数字电枢电流控制卷取机恒张力系统， 径计算误差均小于1mm,无张力震荡现象.初 根据电压信号发生器来给定的V和仿真电路输 次现场运行就获得成功，不用现场重新调整'， 出的n,进行卷径分析和电枢电流计算. n,I的比例系数即可更换备件.通过以上的处理， 在保证张力恒定控制方面取得成功. 4.1仿真电路的卷径D,和转速n的计算 尾轧机在匀速运行时，卷径的递增量与卷 参考文献 径成反比，因此可以用下式表示卷径： 1牛秀岩.电机学.北京：冶金工业出版社，1988 Da=KV/Da+Dan (8) 2孙涵芳MSC-51系列单片机原理及应用北京：北京 其中，K为比例系数，Da为前一步卷径，D为 航空航天大学出版社，1992 All-Digital Armature Current Controller for Constant Tensile-stress Reel Control System MENG Wenbo MENG Wentao 1)Information Engineering School,UST Beijing,Beijing 100083,China 2)Mengda Generate Electricity Co.Ltd,Inner-Mongolia 014300,China ABSTRACT Using 8031 to control armature current for constant tensil-stress reel control system has been studied.The control method for diameter filter and dynamic current filteris is discussed. KEY WORD sreel;armature current;filter;constant tensil-stressV b L22 N 0 . 4 孟文 博等 : 全 数字 电枢 电流 控制卷 取机恒 张力系统 . 3 83 . .3 2 断带分析 在加减速和 卷径变化 时 , 均可 以保证 张 力 恒定 , 不会产生 断 带现象 , 只有 带尾脱离尾轧机 时 , 才会 出现此现象 . 一 般情况下 , 随时间 推移 卷径越来越大 ; 如发生 断 带 , V 不 变 , n 增加 , 由 公 式可 知 , 卷径变小 , 因 此可 以用卷径减小作为 判断 断 带 的标志 . 在 2 0 m s 的 采样和 计 算周 期 内 , V 和 n 变化很小 ; 而 V 和 n 检测 有噪 声 , 实 际 变化量和 噪 声相 当 . 通过 以下 分析思 路分 析断 带 : 连 续 n 次出现 当 前卷径加 常 数小 于 上 一 次 卷径认 为发 生 断带 . 当前卷 径 . n = 尸V /劝 。 ( 9 ) .4 2 卷取机全数字电流发生 器测试 电压信 号发生器 的 电压给 定作 为 V , 分 别给 定到仿真 电路和 卷取机全 数字 电流 发生器 ; 仿 真 电路 的输 出 n 作为卷取 机的转速 给定到全数 字 电枢 电流控制卷 取机恒 张力系统 . 通 过调整 V 的变化率和 幅值 来考 察全数字 电流发生 器计 算 的卷 径和 电流输 出 , 见图 3 . 工u卜. A 4 卷取机全数字 电流发生器的测试 全数字 电枢 电流控制卷取机恒张力系统 的 两 路模拟 输入 量为尾 轧 机卷径 V和 卷取机线速 度 n . V 随 时 间 变化 的规律为 : 加 速 , 匀 速 , 减速 , 停车 , 因此 V 可 以用 普通 电 压信 号发生器 来给 定 . 此信号 发 生 器 的上升 , 下 降斜率可 变 , 电压 幅度可 调 ; 几 为逐渐增加 . 根据 公 式 ( 7) 可 知 , n 是 V 和 场 的函 数 . 仿真 电路 的 目的 是 : 根据 V和 几 , 计算并输 出 n . 全数字 电枢 电流控制卷取 机恒张力 系统 , 根据 电压信号发生 器 来给定 的 V和 仿真 电路输 出的 n , 进行卷径分 析和 电枢 电流计算 . .4 1 仿真 电路的卷径 D , 和 转速 n 的计算 尾轧机在匀速运行 时 , 卷径 的递 增 量 与卷 径成 反 比 , 因 此可 以用 下 式表 示 卷 径 : D B = K F / D B , +D s , ( 8 ) 其 中 , K 为 比例 系 数 , D B , 为 前 一 步 卷 径 , D 。 为 图 3 叱 n , I 随时间变化曲线 F i g . 3 C h a n g es o f K n a n d 1 e h a n g es in iln e 初t h it . e 5 结论 本文 设计 的全 数字 电枢 电流控制卷取机恒 张力系统控制精度 高 、 运行可 靠 , 己 在全国 9 家 钢 厂 的 2 0 多条带钢联轧生 产线上运行 5 年 , 卷 径计算误差 均小于 1 ~ , 无 张 力震 荡现象 . 初 次现场运行就获得成功 , 不用现场重新调 整 V, n , I 的 比例 系数即可 更换备件 . 通过 以上的处 理 , 在保证张 力恒定控制方面取得成功 . 参 考 文 献 1 牛秀岩 . 电机学 . 北 京: 冶金工 业 出版 社 , 1 9 8 8 2 孙涵 芳 . M SC 一 51 系 列单片机 原理 及应用 . 北 京 : 北京 航空航 天大学 出版社 , 1 9 92 A ll 一 n i g i at l A r m a t u r e C uer n t C o n tr o ll e r fo r C o n s ant t eT n s il e 一 s tr e s s R e e l C o ntr o l S y s t e m 人想 N G 环仓n b o , ), 为王 N G 胧 n at o Z) l ) I n fo mr iat on E n gin e e n n g S e h o l , U S T B e ij in g , B e ij in g 10 00 8 3 , C h in a Z ) M e n g da G e n e ar t e E l e e itr e ity C o . L喊 I n n e r . M o gn o li a o l 4 30 0 , C 油 l a A B S T R A C T U s in g 80 3 1 ot c o ntr o l an a tL ir e e ur e nt of r e o n s t a n t ten s il 一 stre s s r e e l c o ntr o l 盯s t em h a s b e en s tU d i e d . hT e e o ntr o l m e ht o d of r d i am e t er if lt e r an d 勿n am i e c u 口 e in if lt e r i s 1 5 d i s c u s s e d . K E Y W O R D s r e e l; a r n l a t 止 e e u 口e 爪; if l ter ; e o n s t a n t te n s il . s tr e s s