复卷机直流调速系统优化分析与研究

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1、复卷机直流调速系统优化分析与研究摘要复卷作为造纸行业抄纸工艺中最后的一道工序，是形成成品纸卷品质优劣的关键部分。所以复卷机工作性能及效率，包括运行指标以及经济指标等优化的诸多问题都成为控制系统重点研究内容之一。本论文通过对抄纸行业中复卷机机械工艺与电气控制的特点进行分析，建立复卷机各部分机械受力模型以及控制系统的数学模型，找出影响复卷机控制系统性能的诸多因素，其中主要探讨了压纸辊压力控制系统优化曲线的问题，前后底辊的双闭环控制动静态性能问题，退纸辊三环控制系统以及张力控制原理的问题，在此基础上进一步分析了原纸卷转动惯量对恒张力控制系统的影响、直流弱磁点

2、设置对恒张力控制系统的影响、卷径计算方法的优化以及卷绕压力与纸病的关系等，并从能耗的角度分析了采用交流变频调速的可行性。为了更好的控制成品纸卷的硬度，重点分析了影响纸卷与底辊间压力恒定的因素如卷径大小、纸种定量、纸卷径向密度等，通过曲线拟合方法找到优化的压力曲线，并在此基础上建立能够满足多种复卷要求的压力曲线数据库。前后底辊的双闭环控制系统借助直流调速装置的完善功能，实现其转矩差的控制。在这里重点分析了转速调节器与电流调节器在系统中的动静态性能，并实现双闭环调速系统的仿真作为工程设计调试中参数依据。在退纸辊张力环控制系统中，分析影响张力变化的扰动因素，

3、建立张力的复合控制方案，并在阐明退纸辊运行状态的基础上，分析出退纸辊电机的机械特性，作为张力环控制性能指标的依据。另外分析了弱磁调速系统在小卷径段高转速时的工作原理，作为退纸辊基速以上弱磁升速的理论依据。重点分析了退纸卷转动惯量的影响，指出由于退纸卷的转动惯量随着卷径变化是渐变的，因此尽管纸幅负载在车速不变时是恒功率负载，但是电机的电磁制动功率却不应该是恒定的，因此退纸辊电机的调速过程并不是恒功率调速。同时，论文中给出了原纸卷转动惯量的计算公式，以及相应的离散化方程和便于在PLC中编程的近似计算方程。在对电机的电磁制动转矩进行了补偿后，文中对这个控制方

4、案在工作车速不变时的张力控制效果，进行了理论上的分析，得出的结论是：当工作车速不变时，实际张力与设定张力之间有一个固定的误差，但张力是稳定的。在对复卷机控制系统的参数进行优化分析时，文中给出了防止异常状况下卷径突变的卷径计算方法，同时对于国内使用较为普遍的直流恒张力控制中弱磁点的设置也进行了探讨，并指出弱磁点设置的不同对恒张力控制带来的影响。文章的最后对于现代复卷机发展的趋势进行了展望，给出了具体的控制要求，为将来高速、全自动甚至在线复卷机的控制设计奠定了基础。关键词：复卷机，压力曲线，双闭环控制，优化，纸幅张力，弱磁点．I王OPTIMIZEDANAL

5、YSISANDRESEARCHoFTHEREWINDER，SDCSPEEDCoNTROLSYSTEMABSTRACTasthelasttheworkingprocedureofthepaper．makingtechnics，rewinding1Sthemostimportantpartofformingfineorbadfinishedscroll，SOtherewinder’Sworkingperformanceandefficiency，whichincludestheoptimizedquestionsofworkingindexandecono

6、myindex．aretheemphasizedstudyingcontentsofthecontrolsystem．Thepaperanalyzestherewinder’Smechanictechnicsandelectriccontrolspecialties，setsupthedynamicsmodelandcontrolsystemmodelofeachrewinder’Spart，thenfindsoutthefactorseffecttotherewinder’Scontrolsystem．Wemostlydiscussthepressu

7、recontrolsystemofthepressingroller，thestaticanddynamicfunctionofthedouble‘loopcontrolsystemaboutthefrontandbacksupportingrollers，thethree—loopcontrolsystemoftheunloadingscrollanditstensioncontroltheory．Onthesebasesweanalyzedeeplytheinfluenceofscroll’Smomentofinertiatothetensionc

8、ontrolsystem．theinfluenceofweakmagnetiCpomtsett