电子学报 ›› 2017, Vol. 45 ›› Issue (12): 2936-2943.DOI: 10.3969/j.issn.0372-2112.2017.12.015

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主动转速补偿策略的卷取机交流传动直接转矩控制系统

陈久伟1,2, 李江昀1   

  1. 1. 北京科技大学自动化学院, 北京 100083;
    2. 北华大学工程训练中心, 吉林吉林 132013
  • 收稿日期:2016-04-09 修回日期:2017-02-23 出版日期:2017-12-25 发布日期:2017-12-25
  • 作者简介:陈久伟,男,1968出生,北京科技大学自动化学院博士研究生,北华大学工程训练中心,讲师,研究方向为先进控制理论应用于交流调速系统,长期从事电力传动和自动化教学与科学研究工作,参与编写三册教材、三次获得市厅级及省级科技奖项,作为指导教师多次获得省级和国家级电子竞赛奖励.当前主要研究方向非线性理论及应用、自抗扰控制理论及应用、先进交流电机控制理论及其工程应用等.E-mail:260489174@qq.com;李江昀,男,1977出生,北京科技大学自动化学院,副教授,博士,研究方向为控制理论及电气自动化.长期从事冶金过程计算机控制和智能控制,主持和参与多次热连轧和冷轧机控制系统设计和实施,主持某模具钢在线预硬装置设计和实施,获冶金科学技术奖一等奖.E-mail:leejy@ustb.edu.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(No.51205018);机械系统与振动国家重点实验室开放课题资助项目(No.MSV-2014-09)

Direct Torque Control System of Coiler Based on Load Observer and Active Speed Compensation

CHEN Jiu-wei1,2, LI Jiang-yun1   

  1. 1. School of Automation & Electrical Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China;
    2. Engineering Training Center, Beihua University, Jilin, Jilin 132021, China
  • Received:2016-04-09 Revised:2017-02-23 Online:2017-12-25 Published:2017-12-25

摘要: 通过对热连轧卷取机系统的电机转速规程进行分析,针对实际生产中由加速度和轧机振动因素导致的卷取张力波动问题,提出一种新型张力控制模型.并且结合负荷观测与主动转速补偿的思想,在未安装转矩和轧辊转速传感器的条件下,首次对于这类有既定速度规程的交流电力拖动系统,设计出一种具有强抗扰能力的直接转矩控制系统.实验结果显示采用主动负荷观测与转速补偿控制方法,能够克服普通直接转矩控制系统的固有缺陷,减小电机转速波动与输出转矩的耦合,实现恒张力卷取的控制目标.

关键词: 卷取机, 速度规程, 直接转矩控制, 观测器, 转速补偿

Abstract: Based on analysis of the principle in setting speed regulation for strip coiler,according to the actual problem that the acceleration and vibration factors of rolling mill induce the fluctuation of coiling tension,a novel tension control model is proposed.Under the condition that without real-time sensors of rolling torque and speed,combining with the idea of load observation and active speed complement,an improved direct torque control(DTC) system,which has strong ability of disturbance rejection,is designed for the first time.The experiment results show that the active speed compensation method can overcome the inherent defect of the common direct torque control system.Signals of speed fluctuation and torque in the asynchronous motor are decoupled.And constant tension in coiling process is achieved.

Key words: coiler, speed regulation, DTC, observer, active compensation

中图分类号: