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凹印機放卷張力控制系統(tǒng)的改造(下)

2007/8/10 15:04:24 人評論

     五、張力控制系統(tǒng)調(diào)試      為兼顧放卷單卷控制張力的穩(wěn)定性及雙軸切換張力大范圍動態(tài)控制的穩(wěn)定性,在調(diào)試過程中,首先消除剩磁對制動力矩的影響,獲取單卷閉環(huán)狀態(tài)下制動力矩范圍及PID參數(shù),設置開環(huán)控制參數(shù),最后以開環(huán)+閉環(huán)混合控制的策略,優(yōu)化系統(tǒng)控制參數(shù),滿足系統(tǒng)的控制要求,具體采取以下步驟:      (1) 根據(jù)有關說明,在輸入為0時,分別調(diào)整兩路的偏置,使輸出為0,再分別調(diào)整兩路消除剩磁輸出,使剩余制動力矩最小。      (2) PID參數(shù)初步設定及獲得張力控制范圍。設置一組基本參數(shù):P=20,I=10,D=0,使機器以最高速度的10%左右低速運行,系統(tǒng)達到穩(wěn)定時,若此時為滿卷則為正常工作時的最大力矩,若此時為小卷則為正常工作時的最小力矩,記錄CDTA相應Out1或Out2的最大和最小輸出值,對應于最大卷徑及最小卷徑的制動力矩,作為開環(huán)控制設定參數(shù)的依據(jù)。      (3) 以10至15為增量,增加比例因子P,當P值增加到一定程度時,系統(tǒng)將進入不穩(wěn)定的階段。以此時P值的90%作為P的設定值。      (4) 人為施加干擾,如加減速等,觀察系統(tǒng)情況。若系統(tǒng)恢復穩(wěn)定的時間太長,且沒有進入連續(xù)的振蕩,則增加P值;若系統(tǒng)進入連續(xù)的振蕩,則減小P值。將系統(tǒng)在干擾作用下恢復穩(wěn)定的時間調(diào)整至可接受范圍。      (5) 以5~7為增量,增加微分因子D,人為施加干擾,如加減速等,觀察系統(tǒng)情況。若系統(tǒng)恢復穩(wěn)定的時間太長,增加D值;反之,減少D值。使系統(tǒng)在干擾作用下恢復穩(wěn)定的調(diào)整時間進一步縮短。      (6) 設置開環(huán)控制參數(shù)。首先將PID參數(shù)恢復為0,然后連接開環(huán)控制輸入。在雙軸切換前,要求制動力矩最小,在對應的開環(huán)輸入時調(diào)整開環(huán)輸出為最小,一般可設置為0;在雙軸切換后,要求制動力矩最大,相應地,調(diào)整此時開環(huán)輸入對應的開環(huán)輸出為最大。      (7) 將系統(tǒng)設置成混合控制模式,再人為施加干擾。特別是在雙卷切換情況下,進一步優(yōu)化PID參數(shù)設置。      一般來說,積分因子I對系統(tǒng)的穩(wěn)定性而言并不十分重要,應盡可能小。在收放卷張力控制系統(tǒng)里,其作用是確保跟蹤卷徑緩慢變化,消除穩(wěn)態(tài)誤差。比例因子P太小,系統(tǒng)抗干擾能力差,出現(xiàn)干擾時,系統(tǒng)恢復穩(wěn)定的時間長,而太大又會導致超調(diào)和低頻振蕩。微分因子D太小,系統(tǒng)動態(tài)響應差,而太大又會造成低幅高頻振蕩。       六、結(jié)束語      我們所使用的凹印機其放卷張力控制系統(tǒng)經(jīng)過改造后,已投入使用近1年,實測分析及生產(chǎn)實踐證明,該放卷張力控制系統(tǒng)機械強度高、剛度好、運行平穩(wěn)、操作方便、電子控制精度高、操作方便且具有響應快、超調(diào)量小、抗干擾能力強、穩(wěn)態(tài)精度高等特點,能滿足煙標印刷生產(chǎn)的要求。在同一產(chǎn)品同樣的生產(chǎn)工藝條件下,對改造前后的生產(chǎn)情況比較,廢品率下降了0.5%,取得明顯經(jīng)濟效益。  來源《印刷技術(shù)》 

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