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全自動繞線機的繞線張力控制器原理
發(fā)布時間：2016-07-25 新聞來源：：東莞天機傳動官網(wǎng)
全自動繞線機的繞線張力控制器原理
張力控制器系統(tǒng)在全自動繞線機里應用己經(jīng)較為廣泛和普遍了，現(xiàn)在的繞線機也廣泛地應用于其它行中行業(yè)。在這些行業(yè)中，發(fā)現(xiàn)有些材料比較細，而且沒有張力，對它們進行高精度的繞線有一定的困難，因此需要一個高精度繞線控制系統(tǒng)來解決這種問題。1、繞線機的總體控制方案設計
(1) 繞線機的機械結構 全自動繞線機由放線機構、繞線機構和排線機構三部分所組成。在排線過程中只要繞線電動機和排線電動機保持恒定的轉速比就可以實現(xiàn)等螺距卷繞。(2) 卷取張力控制方案 控制系統(tǒng)中，主調(diào)節(jié)器為張力調(diào)節(jié)器，主調(diào)節(jié)器接受張力定值信號;速度調(diào)節(jié)器在主軸轉動時保持線速度的恒定，電流調(diào)節(jié)器保證電機的穩(wěn)定。兩條副回路只是在卷取過程中起粗調(diào)作用，而主回路才是對卷取張力的細調(diào)。當張力高于或低于設定值時，其調(diào)節(jié)器發(fā)生調(diào)節(jié)信號，校正卷取系統(tǒng)的給定值，不斷糾正張力，保持卷取時張力的恒定。
(3) 繞線控制方案 主調(diào)節(jié)器為位置調(diào)節(jié)器，保證每次繞線都能達到所需的位置，接下來傳遞給矢量調(diào)節(jié)器，到達一定位置后能往相反的位置行走。在整個過程中，要保證導軌絲杠行走的速度保持一定。通過速度調(diào)節(jié)器，保證速度保持穩(wěn)定。
3、系統(tǒng)的仿真 為檢驗此設計系統(tǒng)的可靠性、正確性以及穩(wěn)定性，在這里使用MATLAB語言來實現(xiàn)仿真，確定系統(tǒng)的可靠性，驗證所做設計的準確性。
(1) 恒張力仿真 由于此系統(tǒng)恒張力控制比較復雜，不易精確求得數(shù)學模型、被控對象的參數(shù)變化較大，因此采用PID校正能得到滿意的控制效果。 經(jīng)上文分析可以知道，卷取張力的控制實際是一個速度跟蹤器，下而將對這一系統(tǒng)進行仿真。
(2) 繞線伺服系統(tǒng)的仿真 繞線系統(tǒng)主要是由伺服電機控制的，而來回往復運動是由位置控制的，因此，這里主要測試位置環(huán)的階躍性。
上面為大家介紹了繞線機機械結構的組成和工作原理。為實現(xiàn)焊絲的自動繞線，設計了硬件控制系統(tǒng)和軟件控制系統(tǒng)。硬件由模擬量采集模塊來處理張力傳感器輸入的張力信號，由可編程序控制器對模擬量模塊的信號進行操作和計算，模擬量輸出傳給變頻器，變頻器可以實現(xiàn)對電機速度的控制，以實現(xiàn)焊絲的高精度繞線。并且能使繞線伺服系統(tǒng)適應各種變化而不斷地修正控制器的參數(shù)，控制速度環(huán)跟隨理想模型，從而使位置環(huán)輸出達到理想效果，實現(xiàn)高精度繞線。
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