[发明专利]内建于变频器的具有张力与速度闭回路的张力控制模块

摘要

一种内建于变频器的具有张力与速度闭回路的张力控制模块，其中，所需的张力反馈可由该变频器内部运算或由一张力传感器作反馈信号。该张力控制模块是应用于一卷绕机构的张力控制，借由驱动至少一马达，以带动该卷绕机构转动。该张力控制模块是先进行一张力建立控制，对该卷绕机构进行张力平衡控制；后进行一速度调整控制，对该卷绕机构进行加速或减速控制，以确保该卷绕机构在卷绕过程中，可稳定地维持张力平衡。

主权项

一种内建于变频器的具有张力与速度闭回路的张力控制模块，该张力控制模块应用于一卷绕机构的张力控制，借由驱动至少一马达，以带动该卷绕机构转动；其特征在于，该张力控制模块包含：一第一算术运算单元，接收一外部张力命令；一第二算术运算单元，接收一外部速度命令；一张力控制器，电性连接该第一算术运算单元，用以接收一张力偏差值，并对该张力偏差值进行比例、积分以及微分运算，以输出运算后的一转矩值；一张力反馈计算单元，电性连接该第一算术运算单元，用以接收该马达的一输出角速度以及该张力控制器输出的该转矩值，用以输出一张力反馈值；其中，该张力偏差值为该第一算术运算单元计算该外部张力命令与该张力反馈值相减；一第三算术运算单元，电性连接该张力反馈计算单元，用以计算该张力反馈计算单元输出的该张力反馈值与该卷绕机构的一旋转轴的卷径乘积，所得到一抵抗转矩值；一速度控制器，电性连接该第二算术运算单元，用以接收一速度偏差值，并对该速度偏差值进行比例、积分以及微分运算，以输出运算后的一补偿转矩值；其中，该速度偏差值为该第二算术运算单元计算该外部速度命令与该马达的该输出角速度相减；及一第四算术运算单元，电性连接该张力控制器、该张力反馈计算单元、该速度控制器以及该第三算术运算单元，用以计算该张力控制器输出的该转矩值与该卷绕机构所产生的该抵抗转矩值相减，所得到的净转矩值进行控制，以建立一张力建立控制；而后再计算该速度控制器输出的该补偿转矩值相加，所得到的净转矩值进行控制，以建立一速度调整控制；借此，该张力控制模块是先进行该张力建立控制，对该卷绕机构进行张力平衡控制；后进行该速度调整控制，对该卷绕机构进行加速或减速控制，以确保该卷绕机构在卷绕过程中，稳定地维持张力平衡。