[发明专利]一种冷轧机接轴定位控制方法

摘要

本发明涉及一种冷轧机接轴定位控制方法，电机传动轴同轴安装编码器；接轴定位启动位置通过接近开关检测；传动接轴上焊接方形挡块，工作辊接轴通过齿轮箱与电机传动轴连接，驱动接轴旋转；接轴定位时电机转速达到定位初始转速后，挡块触发接近开关，接轴定位减速启动；根据接近开关发讯时刻接轴位置和指定目标位置计算接轴定位行程，根据接定位轴定位行程和初始转速计算定位转速设定值，电机按照定位转速设定值减速运行直到停止，接轴定位完成；为提高定位精度，在减速过程末端对定位转速设定值进行线性化处理；本发明能够实现工作辊接轴的高精度定位控制，有效避免因接轴定位误差超限故障，保证冷轧机自动换辊顺利进行，提高机组作业率。

主权项

1.一种冷轧机接轴定位控制方法，其特征在于，包括如下步骤：1)接轴定位减速启动控制；接轴的定位旋转角度和接轴转动速度通过编码器检测，编码器与电机传动轴同轴安装；接轴定位启动位置通过接近开关检测，接近开关安装在接轴外侧，接近开关安装的轴向位置在距离接轴与齿轮箱联轴器200～300mm处，高度与电机传动轴中心线平齐；在接轴上焊接方形挡块，挡块与接近开关的轴向安装位置一致，挡块与接近开关之间距离为5～10mm；接轴通过齿轮箱与电机传动轴连接，由电机驱动接轴旋转；接轴定位命令发出后，电机从停止状态启动升速到定位初始转速后开始匀速运行，定位初始转速取值为1.0％～2.0％额定转速；电机转速达到定位初始转速后，开始检查接近开关信号状态，当接轴旋转到某个位置时，接轴上的挡块到达接近开关前方，此时接近开关发讯，接轴定位减速启动；根据接近开关发讯时刻接轴位置和指定目标位置计算接轴的定位行程，根据接轴定位行程和初始转速计算定位转速设定值，电机按照定位转速设定值减速运行直到停止，接轴定位完成；为提高定位精度，在减速过程末端对定位转速设定值进行线性化处理；2)接轴定位行程计算：挡块旋转到接近开关位置时接近开关发讯，接轴定位启动，定义此时接轴的角度位置为0度；接轴的指定目标位置是接轴的扁槽处于12点钟位置，定位行程为θ0，θ0取值范围150～360°；将θ0折算为电机侧定位行程θ1，θ1＝θ0×i；其中i为减速齿轮箱齿轮比；3)定位角速度设定值ω计算：根据编码器的角度反馈值计算定位剩余角度实时计算定位角速度设定值ω；其中γ是编码器的角度测量值，接轴定位启动时刻角度测量值清零；接轴定位启动时刻，初始定位角速度为ω₀，定位行程θ₁，接轴定位启动后电机进行匀减速动作，可以计算匀减速过程定位角加速度λ：计算定位角速度设定值ω：4)定位角速度设定值线性化处理；根据角度、角速度、角加速度公式角度与角速度ω之间的关系是一条二次抛物线，在角速度曲线末端非线性影响会导致系统不稳定，因此需对角速度设定值曲线末端进行线性化处理；当定位剩余角度小于等于θ₂时，定位角速度设定值函数为k为设定的增益系数，θ₂取值范围是定位总行程θ₁的0.05～0.2倍；为保证定位角速度设定值平滑切换，要求定位末端直线和抛物线相切，切点为(θ₂，kθ₂)；将抛物线段的定位角速度设定值曲线向坐标轴右侧平移θ₃,当定位剩余角度大于θ₂时，定位角速度设定值函数为将切点坐标带入定位角速度设定值函数，计算即定位角速度设定值函数为