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飞剪控制系统

摘要：在高精度和高质量剪切操作的不间断运行轧机上对节能和最小废品率的要求越来越多，这也使其在飞剪控制新理念发展中成为必要的考虑因素。复杂的位置控制算法是基于一个设定的运动目标的最佳位置得到的。这个理论是由数字仿真和实验结果支持的。附加波形图证实了这个理念的有效性。飞剪控制系统的实施使运行操作时的具有高效性。
1前言
为了确保不间断的轧钢操作，就要解决从最后轧机出来的带状或棒状的原料的验收的问题。这个问题已经被卷取或剪切装置解决了。飞剪是最常见的剪切工具之一。它是用来把从轧机出来的钢带剪切出自定义的长度的设备。因此飞剪机的运行质量对于连续作业的轧钢厂的生产制造过程是十分重要的。
飞剪是由两个层面的剪切工具组成的，这两个层面的工具由两个直流电机的轴的减速器串联起来。电机轴的旋转带动刀片做圆周运动（见图1）。飞剪的工作模式是连续的还是间断的取决于想要切断的长度。当以间断的模式运行时，刀片要停在零点（在图1的 点），它们在这里等待指令以加速；以连续模式运行时，刀片持续旋转而不用在零点停留。通过计算不同剪切长度的优化组合得到理想的剪切长度，在这种剪切长度下产生最小的废品率。
这篇文章中所讨论的飞剪控制概念是基于电枢电流，角速度和由环流三相双转换器驱动的直流电机的位置的串级控制。电枢电流和速度控制器是比例积分型，这些参数的选择要分别遵循“绝对值最佳”和“对称最佳”。位置控制的算法是基于一个移动目标的最佳位置。这个最佳位置可以是在时间最佳状态[1],[2],在驱动时能量损失最小的状态[3]或者最小驱动力矩状态。如果为时间最佳状态，则在最大允许力矩下驱动加速和减速，而不依赖于原料