JPH01214563A - 張力制御装置 - Google Patents
張力制御装置Info
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- JPH01214563A JPH01214563A JP3508588A JP3508588A JPH01214563A JP H01214563 A JPH01214563 A JP H01214563A JP 3508588 A JP3508588 A JP 3508588A JP 3508588 A JP3508588 A JP 3508588A JP H01214563 A JPH01214563 A JP H01214563A
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- Japan
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- tension
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- motor
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、各種産業のプ１］レスライン等において、
例えばプライドルロール、テンションロール、ルーパ、
巻取りｂｂ＜μ巻戻しロール等の各種ロール等を介して
巻取りまたμ巻戻しが行われる帯状材料の張力制御方式
に閉覆る。
例えばプライドルロール、テンションロール、ルーパ、
巻取りｂｂ＜μ巻戻しロール等の各種ロール等を介して
巻取りまたμ巻戻しが行われる帯状材料の張力制御方式
に閉覆る。
従来、この種の張力制御方式としては、張力検出器を使
用して材料の張力実際値を検出し、この検出値に基づい
て材料の巻取りまたは巻戻しを行うｌ］−ル駆動用電動
機のフィードバック制御を行う方式、またロール駆動用
電動機の回転速度および電流から張力を推定演算する状
態観測器を設番プ、この状態観測器を使用して張力フィ
ードバック制御を行う方式（特開昭５９−９７９５３号
公報）が提案されている。
用して材料の張力実際値を検出し、この検出値に基づい
て材料の巻取りまたは巻戻しを行うｌ］−ル駆動用電動
機のフィードバック制御を行う方式、またロール駆動用
電動機の回転速度および電流から張力を推定演算する状
態観測器を設番プ、この状態観測器を使用して張力フィ
ードバック制御を行う方式（特開昭５９−９７９５３号
公報）が提案されている。
〔発明が解決しようとする課題］
しかしながら、前述した従来の張ツノ制御方式にａ３い
て、張力検出器を使用し−（張力実際値を検出づ゛る方
式では、前記張力検出器が高価であるばかりでなく、設
備構成上の点から検出器の取イ」【）が不可能と＞２る
揚台があるという欠点を右している。、また、張力を推
定演算する状態観測器を使用づる方式では、張力を推定
演算するため特性方程式の係数に関係するフィードバッ
クゲインを複数個所に設りることから、張力検出値を最
適値に調整り−ることが繁雑で回動になるという欠点を
有している、。
て、張力検出器を使用し−（張力実際値を検出づ゛る方
式では、前記張力検出器が高価であるばかりでなく、設
備構成上の点から検出器の取イ」【）が不可能と＞２る
揚台があるという欠点を右している。、また、張力を推
定演算する状態観測器を使用づる方式では、張力を推定
演算するため特性方程式の係数に関係するフィードバッ
クゲインを複数個所に設りることから、張力検出値を最
適値に調整り−ることが繁雑で回動になるという欠点を
有している、。
そこで、本発明の目的は、ロール駆動用電動機の回転速
度Ｊ３よび電流から張ノｊを推定演算する状態観測器を
使用して張力フィードバック制御を行う張ツノ制御方式
においで、状態観測器にａ′３ける特性方程式の係数に
関するフィードバックゲインを１個所に設定して張力検
出値の最適値調整を容易かつ簡単にすることができる張
力制御方式を提供するにある。
度Ｊ３よび電流から張ノｊを推定演算する状態観測器を
使用して張力フィードバック制御を行う張ツノ制御方式
においで、状態観測器にａ′３ける特性方程式の係数に
関するフィードバックゲインを１個所に設定して張力検
出値の最適値調整を容易かつ簡単にすることができる張
力制御方式を提供するにある。
本発明に係る張力制御方式は、電動機によって駆動され
るロールを介して巻取りもしくは巻戻される帯状月利の
前記ローラの前後に・ おける張力差を検出し、該張力
差に基づいて帯状月利の張力を所定の値となるように制
御する張力制御方式において、 前記電動機に供給される電流とその回転速度をサンプリ
ングによる各検出値に基づいて帯状月利に！〕えるべき
張ツク差を推定演算する状態観測器と、該演算による張
力差値が所定、 −３− の設定値どなるように制御する張力制御手段とを備え、
該張力制御手段ににつで少なくとも電動機電流を制御り
、て帯状材料の定張力制御を行うことを特徴とする。
るロールを介して巻取りもしくは巻戻される帯状月利の
前記ローラの前後に・ おける張力差を検出し、該張力
差に基づいて帯状月利の張力を所定の値となるように制
御する張力制御方式において、 前記電動機に供給される電流とその回転速度をサンプリ
ングによる各検出値に基づいて帯状月利に！〕えるべき
張ツク差を推定演算する状態観測器と、該演算による張
力差値が所定、 −３− の設定値どなるように制御する張力制御手段とを備え、
該張力制御手段ににつで少なくとも電動機電流を制御り
、て帯状材料の定張力制御を行うことを特徴とする。
前記の張力制御方式において、状態観測器は、電動機電
流に比例する電動機トルク実際値と電動機速度実際値を
入力し、サンプリング周期と電動機時定数を関数にもつ
比例要素と、単一のフィードバックゲインを有する比例
要素と、離散値演算子を有する積分要素とによって等価
負荷トルクを演算し、さらに帯状材料の負荷トルクを演
算する関数発生器と、前記等価負荷トルクと負荷１−ル
クとの差から実張力差を演算する比例定数を有する比例
要素とによって実張力差を推定演算してこれを出力する
にう構成すれば好適である。
流に比例する電動機トルク実際値と電動機速度実際値を
入力し、サンプリング周期と電動機時定数を関数にもつ
比例要素と、単一のフィードバックゲインを有する比例
要素と、離散値演算子を有する積分要素とによって等価
負荷トルクを演算し、さらに帯状材料の負荷トルクを演
算する関数発生器と、前記等価負荷トルクと負荷１−ル
クとの差から実張力差を演算する比例定数を有する比例
要素とによって実張力差を推定演算してこれを出力する
にう構成すれば好適である。
本発明に係る張力制御方式によれば、電動機の電流ど回
転速度から張ツノの推定演算を行うに際し、前記電流と
回転速度を所定のタイ＝ ５− ミンクでサンプリングによる各検出値に基づいて行うた
め、フィードバックゲインの適正調整を簡便に行うこと
ができると共に簡単な構成で信頼性の高い張力制御を低
コス１〜に達成づることができる。
転速度から張ツノの推定演算を行うに際し、前記電流と
回転速度を所定のタイ＝ ５− ミンクでサンプリングによる各検出値に基づいて行うた
め、フィードバックゲインの適正調整を簡便に行うこと
ができると共に簡単な構成で信頼性の高い張力制御を低
コス１〜に達成づることができる。
次に、本発明に係る張力制御方式の実施例につき、添付
図面を参照しながら以下詳細に説明する。
図面を参照しながら以下詳細に説明する。
第１図は本発明に係る張力制御方式の一実施例を示す制
御回路のブロック図である。第１図において、参照符号
１０はプライドルロール、１２はこのプライドル［」−
ルに巻掛（〕られて張力制御が行われる帯状材料を示す
。
御回路のブロック図である。第１図において、参照符号
１０はプライドルロール、１２はこのプライドル［」−
ルに巻掛（〕られて張力制御が行われる帯状材料を示す
。
前記プライドルロール１０は、電動機１４により駆動さ
れるよう構成され、この電動機１４には速度発電１ａ１
６が結合されている。
れるよう構成され、この電動機１４には速度発電１ａ１
６が結合されている。
電動Ｉａ１４には、リーイリスタ変換器１８、電流検出
器２０が接続され、電流マイナーループを有する電流制
御系２２によって電動機＝ ６− １／ｌの制御が行われる。
器２０が接続され、電流マイナーループを有する電流制
御系２２によって電動機＝ ６− １／ｌの制御が行われる。
しかるに、参照符号２４は状態観測器づなわち間接膨張
力検出装置を示し、この間接膨張力検出装置２４は比例
要素２Ｉ！１．１，２４．３゜２４５、積分要素２４２
および関数発生器２４／Ｉから構成される。なお、第１
図にａ５いて、参照符号２６は張力設定器、２８は張力
調整器を示す。また、図中の７は離散値演算子、Ｔｍは
電動機の起動時定数、ｔは張力制御のサンプリング時間
をそれぞれ示す。
力検出装置を示し、この間接膨張力検出装置２４は比例
要素２Ｉ！１．１，２４．３゜２４５、積分要素２４２
および関数発生器２４／Ｉから構成される。なお、第１
図にａ５いて、参照符号２６は張力設定器、２８は張力
調整器を示す。また、図中の７は離散値演算子、Ｔｍは
電動機の起動時定数、ｔは張力制御のサンプリング時間
をそれぞれ示す。
このように構成した張力制御回路にＪ：す、電動機１／
Ｉにより駆動されるプライドルロール１０は、帯状材料
１２に張力差Ｔｎ＋１−丁ｎを発生させる。この場合、
電動機１／ｌの電機子電流制御は、電流制御系２２ 、
”ｊイリスタ変換器１８および電流検出器２０からなる
周知の方式により行われる。状態観測器２／ｌには、速
度発電機１６で検出された電動機速度実際値ｎと、電流
検出器２０で検出された電動機トルク実際値τＭ（電機
子電流工ど電動機トルクτ。とは比例関係にある）とが
それぞれ与えられ、これら電動機速度実際値ｎど電動機
トルク実際値τ。とによって電動機負荷トルクτ［−が
シミュレートされる（この場合、記号「△」は推定値を
表わす）。
Ｉにより駆動されるプライドルロール１０は、帯状材料
１２に張力差Ｔｎ＋１−丁ｎを発生させる。この場合、
電動機１／ｌの電機子電流制御は、電流制御系２２ 、
”ｊイリスタ変換器１８および電流検出器２０からなる
周知の方式により行われる。状態観測器２／ｌには、速
度発電機１６で検出された電動機速度実際値ｎと、電流
検出器２０で検出された電動機トルク実際値τＭ（電機
子電流工ど電動機トルクτ。とは比例関係にある）とが
それぞれ与えられ、これら電動機速度実際値ｎど電動機
トルク実際値τ。とによって電動機負荷トルクτ［−が
シミュレートされる（この場合、記号「△」は推定値を
表わす）。
この電動機トルク推定値τＬと電動機速度実際値ｎとか
ら関数発生器２４４は、帯状材料１２のベンディングロ
スやメカニカルロスによる負荷トルクｌを算出する。従
って、電動比例するので、比例要素２４５により所定の
定数を掛粋することにより実張力差王ｎ４１−Ｔ ＋１
を算出することができ、この算出結果を状態観測器２４
の出力信号として出力することができる。この場合、状
態観測器２４は、比例要素２／ｌ−１，２４３と積分要
素２４２とを含んでおり、電動機トルク実際値τ。とシ
ミュレートされた等価負荷トルクτ１−との差を入ノｊ
どした比例要素２４３（サンプリング周期ｔと電動機時
定数Ｔｌ１１を関数にもつ）の出ノｊと、電動機モデル
式の出力Ｗ（４）Ｃｉは６番目のサンプリングを表わし
−Ｃいる〕どの和によってリーンブリング時間を時間後
の電動機モデル式の出力Ｗ （Ｌ＋１）を算出する。
ら関数発生器２４４は、帯状材料１２のベンディングロ
スやメカニカルロスによる負荷トルクｌを算出する。従
って、電動比例するので、比例要素２４５により所定の
定数を掛粋することにより実張力差王ｎ４１−Ｔ ＋１
を算出することができ、この算出結果を状態観測器２４
の出力信号として出力することができる。この場合、状
態観測器２４は、比例要素２／ｌ−１，２４３と積分要
素２４２とを含んでおり、電動機トルク実際値τ。とシ
ミュレートされた等価負荷トルクτ１−との差を入ノｊ
どした比例要素２４３（サンプリング周期ｔと電動機時
定数Ｔｌ１１を関数にもつ）の出ノｊと、電動機モデル
式の出力Ｗ（４）Ｃｉは６番目のサンプリングを表わし
−Ｃいる〕どの和によってリーンブリング時間を時間後
の電動機モデル式の出力Ｗ （Ｌ＋１）を算出する。
また、電動機負荷１−ルクτ１をシミュレ−Ｉ〜Ｊるた
め、シミュレート回路動作においては、常に制御対象の
状態に合わＵ・て電動機速度実際値ｎが前記出力Ｗ（、
：）に安定に追従するようにする必要がある。このため
、比例要素２４１には、ノイードバツクゲインＬを持！
こせである。従って、このフィードバックゲインＬは、
状態観測器２４の特性方程式の係数に関する一ｂのであ
り、この値を適宜に選ぶことにより状態観測器２４の応
答を最適に調整するこてができる。
め、シミュレート回路動作においては、常に制御対象の
状態に合わＵ・て電動機速度実際値ｎが前記出力Ｗ（、
：）に安定に追従するようにする必要がある。このため
、比例要素２４１には、ノイードバツクゲインＬを持！
こせである。従って、このフィードバックゲインＬは、
状態観測器２４の特性方程式の係数に関する一ｂのであ
り、この値を適宜に選ぶことにより状態観測器２４の応
答を最適に調整するこてができる。
このようにして、状態観測器２４で得られた実張力差ｌ
ｎ→１−’７−ｎに関する出力に対し、一 ８ − 張力Ｔｎを加算して張力Ｔ ｎ＋１を得、これを張力設
定器２６にて設定されている張力目標値Ｔｎ４１″′に
一致させるべく張力調整器２８で所定の演算を行う。ぞ
しで、この張力調整器２８の出力を電流制御系２２に対
する電流目標値■１として与えることにＪこり、電動機
電流の制御を行ってプライドル［ｌ−ル１０に巻掛けら
れた帯状材料１２の張力制御を行うことができる。
ｎ→１−’７−ｎに関する出力に対し、一 ８ − 張力Ｔｎを加算して張力Ｔ ｎ＋１を得、これを張力設
定器２６にて設定されている張力目標値Ｔｎ４１″′に
一致させるべく張力調整器２８で所定の演算を行う。ぞ
しで、この張力調整器２８の出力を電流制御系２２に対
する電流目標値■１として与えることにＪこり、電動機
電流の制御を行ってプライドル［ｌ−ル１０に巻掛けら
れた帯状材料１２の張力制御を行うことができる。
第２図に示す制御回路は、第１図に示す制御回路におけ
る電動ｍ１／Ｉの過速防止のために、？’Ｆ１ ’Ｊ）
’ｊｉ制御系２２に加えて速度発電機１６で検出される
電動機速度実際値をマイナーループとする速度制御系３
０を設けた構成を示づ−ものである。従って、基本的な
回路構成は第１図に示す制御回路と同一であり、同一の
構成部分には同一・の参照符号をイ・１してその訂細な
説明は省略する。このように構成した本実施例日）１］
御回路においても、第１図に示す制御回路と全く同様に
して状態観測器２４から実張力差Ｔｎ→１−ＴＯに関す
る出力を得、この出力に基づいて張力設定器２６にて設
定されている張力目標値Ｔｎ＋１＊と一致させるだめの
制御信号を、まず張ノＪ調整器２８で速度偏差ΔＮ＊ど
して演算すると共に速度制御系３０に対する速度目標値
Ｎ＊どして与え、次いで速度制御系３０の出力を電流制
御系２２に対する電流目標値■１として与えることにＪ
：す、電動機電流の制御を行ってプライドルロール１０
に答掛けられた帯状材料１２の張力制御を達成すること
ができる。
る電動ｍ１／Ｉの過速防止のために、？’Ｆ１ ’Ｊ）
’ｊｉ制御系２２に加えて速度発電機１６で検出される
電動機速度実際値をマイナーループとする速度制御系３
０を設けた構成を示づ−ものである。従って、基本的な
回路構成は第１図に示す制御回路と同一であり、同一の
構成部分には同一・の参照符号をイ・１してその訂細な
説明は省略する。このように構成した本実施例日）１］
御回路においても、第１図に示す制御回路と全く同様に
して状態観測器２４から実張力差Ｔｎ→１−ＴＯに関す
る出力を得、この出力に基づいて張力設定器２６にて設
定されている張力目標値Ｔｎ＋１＊と一致させるだめの
制御信号を、まず張ノＪ調整器２８で速度偏差ΔＮ＊ど
して演算すると共に速度制御系３０に対する速度目標値
Ｎ＊どして与え、次いで速度制御系３０の出力を電流制
御系２２に対する電流目標値■１として与えることにＪ
：す、電動機電流の制御を行ってプライドルロール１０
に答掛けられた帯状材料１２の張力制御を達成すること
ができる。
（発明の効果〕
前述した実施例から明らかなように、本発明によれば、
ロール駆動用電動機の電流実際値および速度実際値のみ
から各１］−ルの前後にお【ノる張力差を検出すること
ができるので、従来のＪ：うな高価な張力検出器を使用
リ−ることなく張ノｊのフィードバック制御が可能とな
る。また、本発明制御方式において使用する状態観測器
は、従来方式に比べて張力を１１１定演算を行う特性方
程式の係数に関係するフィードバックゲインを削減して
その適正調整を簡便に行うことができ、制御性能の向上
を図ることかで゛ぎる。従って、本発明の張力制御方式
によれば、既設の各種張力制御を要１Ｊるプロセスに対
し、場所等の制約を受けることなく容易にかつ低コスト
に適用することができる。
ロール駆動用電動機の電流実際値および速度実際値のみ
から各１］−ルの前後にお【ノる張力差を検出すること
ができるので、従来のＪ：うな高価な張力検出器を使用
リ−ることなく張ノｊのフィードバック制御が可能とな
る。また、本発明制御方式において使用する状態観測器
は、従来方式に比べて張力を１１１定演算を行う特性方
程式の係数に関係するフィードバックゲインを削減して
その適正調整を簡便に行うことができ、制御性能の向上
を図ることかで゛ぎる。従って、本発明の張力制御方式
によれば、既設の各種張力制御を要１Ｊるプロセスに対
し、場所等の制約を受けることなく容易にかつ低コスト
に適用することができる。
以」−１本発明のりＹ適な実施例について説明したが、
本発明は前記実施例に限定されることなく、本発明の精
神を逸脱しない範囲内において種々の設割変更をなし得
ることは勿論である。
本発明は前記実施例に限定されることなく、本発明の精
神を逸脱しない範囲内において種々の設割変更をなし得
ることは勿論である。
第１図は本発明に係る張力制御方式の一実施例を示すブ
ロック制御回路図、第２図は第１図の制御回路に速度マ
イブーループからなる速度制御系を負荷したブロック制
御回路図である。 １０・・・プライドルロール １２・・・帯状材料１４
・・・電動機 １６・・・速度発電機１８・
・・リイリスタ変換器 ２０・・・電流検出器２２・・
・電流制御系 ２４・・・状態観測器２４１、２
４３．２４５・・・比例要素２４２・・・積分要素
２４４・・・関数発生器２６・・・張ツノ設定器
２８・・・張力調整器３０・・・速度制御系
ロック制御回路図、第２図は第１図の制御回路に速度マ
イブーループからなる速度制御系を負荷したブロック制
御回路図である。 １０・・・プライドルロール １２・・・帯状材料１４
・・・電動機 １６・・・速度発電機１８・
・・リイリスタ変換器 ２０・・・電流検出器２２・・
・電流制御系 ２４・・・状態観測器２４１、２
４３．２４５・・・比例要素２４２・・・積分要素
２４４・・・関数発生器２６・・・張ツノ設定器
２８・・・張力調整器３０・・・速度制御系
Claims (2)
- （１）電動機によって駆動されるロールを介して巻取り
もしくは巻戻される帯状材料の前記ローラの前後におけ
る張力差を検出し、該張力差に基づいて帯状材料の張力
を所定の値となるように制御する張力制御方式において
、 前記電動機に供給される電流とその回転速 度をサンプリングによる各検出値に基づいて帯状材料に
与えるべき張力差を推定演算する状態観測器と、該演算
による張力差値が所定の設定値となるように制御する張
力制御手段とを備え、該張力制御手段によって少なくと
も電動機電流を制御して帯状材料の定張力制御を行うこ
とを特徴とする張力制御方式。 - （２）状態観測器は、電動機電流に比例する電動機トル
ク実際値と電動機速度実際値を入力し、サンプリング周
期と電動機時定数を関数にもつ比例要素と、単一のフィ
ードバックゲインを有する比例要素と、離散値演算子を
有する積分要素とによって等価負荷トルクを演算し、さ
らに帯状材料の負荷トルクを演算する関数発生器と、前
記等価負荷トルクと負荷トルクとの差から実張力差を演
算する比例定数を有する比例要素とによって実張力差を
推定演算してこれを出力するよう構成してなる請求項１
記載の張力制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63035085A JPH0696424B2 (ja) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | 張力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63035085A JPH0696424B2 (ja) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | 張力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01214563A true JPH01214563A (ja) | 1989-08-28 |
| JPH0696424B2 JPH0696424B2 (ja) | 1994-11-30 |
Family
ID=12432131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63035085A Expired - Lifetime JPH0696424B2 (ja) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | 張力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0696424B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116281335A (zh) * | 2023-02-08 | 2023-06-23 | 福融新材料股份有限公司 | 一种bopp薄膜收卷过程外张力计算方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5997953A (ja) * | 1982-11-29 | 1984-06-06 | Fuji Electric Co Ltd | 張力制御方式 |
| JPS6240930A (ja) * | 1985-08-19 | 1987-02-21 | Mitsubishi Electric Corp | 電動機の制御装置 |
-
1988
- 1988-02-19 JP JP63035085A patent/JPH0696424B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5997953A (ja) * | 1982-11-29 | 1984-06-06 | Fuji Electric Co Ltd | 張力制御方式 |
| JPS6240930A (ja) * | 1985-08-19 | 1987-02-21 | Mitsubishi Electric Corp | 電動機の制御装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116281335A (zh) * | 2023-02-08 | 2023-06-23 | 福融新材料股份有限公司 | 一种bopp薄膜收卷过程外张力计算方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0696424B2 (ja) | 1994-11-30 |
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