CN106458494B - 辊间输送控制装置 - Google Patents

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Abstract

为了得到在探索适当的控制增益时不需要花费时间，即使输送条件变更，也能够实现张力控制的良好的响应性能的辊间输送控制装置(1)，辊间输送控制装置(1)一边对由速度轴电动机(14)驱动的速度轴辊(15)和由张力轴电动机(12)驱动的张力轴辊(13)之间的输送材料(11)施加张力一边进行输送，该辊间输送控制装置(1)具有增益对应表(29)，其保存在对输送材料(11)进行输送的期间变化而对控制参数的适当的值产生影响的输送条件变量和适当的控制参数即控制参数候选值的多个组，如果输送条件变量变更，则基于输送条件变量和增益运算结果进行计算，如果计算完成，则将控制参数候选值和输送条件变量相关联而进行向增益对应表(29)的写入。

Description

辊间输送控制装置
技术领域
本发明涉及一种辊间输送控制装置。
背景技术
当前，在辊间输送控制装置中，为了使输送材料在2个辊间不松弛，在对输送材料施加了张力的状态下进行输送材料的输送。因此，在辊间输送控制装置中，为了能够使对输送材料施加的张力与设定出的张力一致，大多具有张力控制运算部，该张力控制运算部进行以PI控制即比例积分控制、或者PID控制即比例积分微分控制为首的反馈控制的运算。张力控制运算部基于反馈控制的运算，对作为上述2个辊中的单个轴的张力轴的速度指令进行修正，对与作为另一个轴的速度轴之间的速度差进行调整，由此控制在辊间的输送材料产生的张力。为了使上述辊间输送控制装置稳定地对输送材料进行输送，需要稳定地进行张力控制，适当地设定张力控制器的增益。在通常的辊间输送控制装置中，由用户一边执行辊间输送，一边观察张力的变动，通过反复试验而对控制增益进行变更，因此调整麻烦或花费时间，另外根据用户的熟练度的不同而稳定性存在差异。
在作为自动地调整张力控制运算部的控制增益的一个例子的专利文献1中，公开有下述技术，即，在辊间输送控制装置设置控制增益的是否需要变更判定部，在初始的输送运转时将控制增益设定得高，之后如果张力检测值的波形振荡，则根据是否需要变更判定部的判定，逐渐地降低控制增益，对适当的控制增益进行探索。
专利文献1：日本特开2013-173598号公报
发明内容
但是，根据上述现有技术，在初始的输送运转时进行的自动调整时，在控制增益不合适的情况下使控制增益逐渐地下降，但不能决定该控制增益的下降幅度，因此存在如下问题点，即，在实际的运用中不得不将控制增益的下降幅度超出需要地设定得较小，需要反复进行多次对张力检测值的响应波形进行调查而进行控制增益的变更判定的动作和使控制增益下降的动作。因此在探索适当的控制增益时花费时间。
另外，根据上述现有的技术，设想为在初始的输送运转时仅进行1次自动调整。因此在初始的输送运转时刚进行了自动调整之后能够得到张力控制运算部的良好的响应性能，但存在如下问题点，即，伴随输送条件的变更，张力控制运算部的响应并不良好。
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种辊间输送控制装置，该辊间输送控制装置在辊间的输送材料的输送过程中无需使张力控制的控制增益升降而进行控制增益的探索，即使在诸如输送材料的输送速度及辊径这样的输送条件变更的情况下，也能够立即调整为适当的控制增益，始终实现张力控制的良好的响应性能。
为了解决上述的课题，并达到目的，本发明的辊间输送控制装置，一边施加张力一边对在速度轴辊与张力轴辊之间的输送材料进行输送，该辊间输送控制装置的特征在于，具有：张力控制量检测器，其对所述输送材料的张力控制量进行检测；张力控制运算部，其根据所设定的张力指令值与所述张力控制量之间的偏差即张力偏差值及控制参数，以使所述张力偏差值减小的方式对张力控制校正值进行运算并输出，调整执行指令生成部，其通过来自外部的输入，将ON或者OFF的信号即调整执行指令设为ON，在调整期间之后将所述调整执行指令设为OFF；施振信号生成部，如果所述调整执行指令变为ON，则该施振信号生成在所述输送材料的输送过程中将调整时相加值与所述张力控制校正值相加，张力轴速度控制器，其被输入将所述张力控制校正值、所述调整时相加值及张力轴速度基准指令值相加而得到的张力轴速度指令值，进行控制以使所述张力轴辊的输送速度与所述张力轴速度指令值一致，速度轴速度控制器，其被输入与所述张力轴速度基准指令值同步地变化的速度轴速度指令值，进行控制以使所述速度轴辊的输送速度与所述速度轴速度指令值一致；增益运算部，其基于所述调整执行指令为ON的所述调整期间的所述张力偏差值，计算作为控制参数而适当的控制参数候选值，输出所述控制参数候选值；增益对应表生成部，如果所述增益运算部的计算完成，则该增益对应表生成部将在所述输送材料的输送过程中变化而对所述控制参数的适当的值产生影响的输送条件变量与所述控制参数候选值相关联；以及增益对应表，其保存所述输送条件变量和所述控制参数候选值的多个组。
发明的效果
根据本发明而实现下述效果，即，得到一种辊间输送控制装置，该辊间输送控制装置在辊间的输送材料的输送过程中无需使张力控制的控制增益升降而进行控制增益的探索，即使在诸如输送材料的输送速度及辊径这样的输送条件变更的情况下，也能够立即调整为适当的控制增益，始终实现张力控制的良好的响应性能。
附图说明
图1是表示实施方式1涉及的辊间输送控制装置的结构的框线图。
图2是表示实施方式1涉及的将输送条件变量设为横轴，对保存于增益对应表的候选值和重新计算的候选值进行绘制而成的图的一个例子的图。
图3是实施方式1涉及的辊间输送控制装置中的调整执行指令Rt的时间响应图形。
图4是实施方式1涉及的辊间输送控制装置中的调整时相加值Vd的时间响应图形。
图5是实施方式1涉及的辊间输送控制装置中的张力轴速度指令值Vr1的时间响应图形。
图6是实施方式1涉及的辊间输送控制装置中的张力检测值Tfb的时间响应图形。
图7是表示实施方式2涉及的辊间输送控制装置的结构的框线图。
图8是表示实施方式3涉及的辊间输送控制装置的结构的框线图。
图9是表示实施方式4涉及的辊间输送控制装置的结构的框线图。
图10是实施方式4涉及的辊间输送控制装置中的调整执行指令Rt的时间响应图形。
图11是实施方式4涉及的辊间输送控制装置中的调整时相加值Vd的时间响应图形。
图12是实施方式4涉及的辊间输送控制装置中的张力轴速度指令值Vr1的时间响应图形。
图13是实施方式4涉及的辊间输送控制装置的张力检测值Tfb的时间响应图形。
图14是表示实施方式5涉及的辊间输送控制装置的结构的框线图。
具体实施方式
下面，基于附图对本发明涉及的辊间输送控制装置的实施方式详细地进行说明。此外，本发明不限定于本实施方式。
实施方式1.
图1是表示本发明涉及的辊间输送控制装置的实施方式1的结构的框线图。图1所示的辊间输送控制装置100包含辊间输送机构1。辊间输送机构1包含输送材料11、张力轴电动机12、张力轴辊13、速度轴电动机14及速度轴辊15，输送材料11在张力轴辊13和速度轴辊15之间被输送。辊间输送机构1是将带状或者线状的输送材料11在多个辊间进行输送的机构，通过由张力轴电动机12对张力轴辊13进行驱动而使其旋转，从而对输送材料11进行卷绕。输送材料11的材料例如是纸、树脂、纤维或者金属。另外，辊间输送机构1通过由速度轴电动机14对速度轴辊15进行驱动而使其旋转，从而将输送材料11绕出。
在辊间输送机构1安装有张力控制量检测器20。张力控制量检测器20将对输送材料11的张力进行检测而得到的值、即作为张力控制量的张力检测值Tfb输出。张力检测值Tfb是变量值，其如后面记述所示，被控制成为张力指令值。
在这里，在本实施方式中针对由张力轴辊13进行卷绕、由速度轴辊15进行绕出的方式进行说明，但本发明并不限定于此。也可以是由速度轴辊15进行卷绕、由张力轴辊13进行绕出。另外，张力轴辊13及速度轴辊15也可以是在卷绕或者绕出之间仅进行进给动作，不进行卷绕或者绕出的中间轴。
图1所示的辊间输送控制装置100具有张力控制量检测器20、张力轴速度控制器21、速度轴速度控制器22、同步速度指令生成部23、张力控制运算部24、2值输出部25、调整执行指令生成部26、增益运算部27、增益对应表生成部28、增益对应表29、增益决定部30、减法器90、加法器91及加法器92。
张力轴速度控制器21将张力轴速度指令值Vr1作为输入，控制张力轴电动机12的旋转速度，以使得张力轴辊13对输送材料11进行输送的速度与张力轴速度指令值Vr1大致一致。张力轴速度控制器21进行控制，具体而言，使张力轴电动机12的旋转速度、与考虑张力轴辊13的直径及减速比而将张力轴速度指令值Vr1变换为张力轴电动机12的旋转速度后的指令大致一致。
速度轴速度控制器22将速度轴速度指令值Vr2作为输入，控制速度轴电动机14的旋转速度，以使得速度轴辊15对输送材料11进行输送的速度与速度轴速度指令值Vr2大致一致。速度轴速度控制器22进行控制，具体而言，使速度轴电动机14的旋转速度、与考虑速度轴辊15的直径及减速比而将速度轴速度指令值Vr2变换为速度轴电动机14的旋转速度后的指令大致一致。
同步速度指令生成部23输出在对上述的张力轴速度指令值Vr1进行计算时使用的张力轴速度基准指令值Vr0及速度轴速度指令值Vr2。在这里，张力轴速度基准指令值Vr0及速度轴速度指令值Vr2通常设为相同值或者考虑了输送材料11的延伸的影响后的值，以下述方式生成，即，与输送材料11的输送速度的加减速对应地，使张力轴速度基准指令值Vr0及速度轴速度指令值Vr2同步地变化。
调整执行指令生成部26根据作为一个例子而通过来自外部的操作进行的指示输入，生成表示ON还是OFF的信号即调整执行指令Rt。调整执行指令生成部26基本上根据来自外部的操作而将调整执行指令Rt从OFF变更为ON，仅在“自动调整期间”输出ON的信号之后变回OFF。在这里，“自动调整期间”例如是预定的固定期间或者是直至判断为后面记述的2值输出部25的输出变化了成为阈值的次数的时刻为止的期间。
张力控制运算部24将张力偏差值Te和调整执行指令Rt作为输入，该张力偏差值Te是设定出的张力指令值Tr与张力控制量即张力检测值Tfb之间的偏差即张力控制偏差值，在调整执行指令Rt为OFF的通常状态下，该张力控制运算部24将比例补偿与积分补偿之和作为张力控制校正值Vc输出，该比例补偿是对张力偏差值Te乘以作为控制参数的比例增益而得到的，该积分补偿是对张力偏差值Te乘以作为控制参数的积分增益进行积分而得到的。另外，在调整执行指令Rt变为ON、成为自动调整期间时，作为输出的张力控制校正值Vc，对调整执行指令Rt刚变为ON的自动调整期间之前的值进行保持，输出固定值。关于对之前的值进行保持的动作，例如能够通过将比例增益及积分增益设为0，对积分的输出进行保持而实现。
2值输出部25是施振信号生成部。2值输出部25在调整执行指令Rt为ON的自动调整期间进行动作，基于张力偏差值Te，将具有预先设定的相加值振幅D的大小的+D和－D这2个值中的一个值作为调整时相加值Vd输出。在2值输出部25中，具体而言，根据张力偏差值Te的符号，选择+D或者－D中的某一个。在进行该选择时，可以对应于使低通滤波器作用于张力偏差值Te所得到的结果的符号，或者，并不是单纯地根据张力偏差值Te的符号而选择，而是基于使张力偏差值Te具有非线性的迟滞特性的信号而从+D和－D进行选择。
在这里，上述的2值输出部25的动作与在温度调整控制中所使用的称为极限循环法(limit cycle method)的方法相同，如果调整执行指令Rt变为ON，则2值输出部25输出的调整时相加值Vd和张力偏差值Te振荡。如果如上所述地使用极限循环法，则不需要由用户设定的参数，能够以短时间进行控制参数的调整。
增益运算部27将张力偏差值Te和调整执行指令Rt作为输入，对调整执行指令Rt变为ON的自动调整期间的张力偏差值Te的振荡周期和振幅进行测定，基于其结果，对张力控制运算部24的比例增益的候选即比例增益候选值、和积分增益的候选即积分增益候选值进行计算。增益运算部27，具体而言，将比例增益候选值计算为对张力偏差值Te的振幅的倒数乘以常数而得到的值，将积分增益候选值计算为比例积分运算的积分时间常数在震荡周期乘以常数而得到的值。在调整执行指令Rt变为OFF、比例增益候选值和积分增益候选值的计算完成的时刻，将ON或者OFF的信号即增益运算完成信号设为ON。增益运算完成信号也能够称为计算完成信号。另外，增益运算完成信号在暂时变为ON后再次变回OFF。增益运算部27将包含计算出的比例增益候选值及积分增益候选值、和增益运算完成信号在内的增益运算结果Gt输出。
增益对应表生成部28将增益运算结果Gt和速度轴速度指令值Vr2作为输入，将所输入的速度轴速度指令值Vr2的值作为输送条件变量，将输送条件变量与在增益运算结果Gt所包含的比例增益候选值和积分增益候选值相关联，将与输送条件变量和速度轴速度指令值Vr2相关联的比例增益候选值及积分增益候选值写入至增益对应表29。此时，增益对应表生成部28对增益对应表29进行写入的动作，设为在输入的增益运算结果Gt所包含的增益运算完成信号变化为ON的时刻。
增益对应表29保存由输送条件变量、和与输送条件变量相关联的比例增益候选值及积分增益候选值构成的多个组。增益对应表29是存储介质，只要能够通过来自外部的操作而进行信息的写入或者信息的读出即可，并不限定于特定的结构。作为存储介质能够例示闪存及硬盘驱动器。
增益决定部30将速度轴速度指令值Vr2作为输入，从增益对应表29读出与对应于输入的速度轴速度指令值Vr2的输送条件变量相关联的比例增益候选值和积分增益候选值，作为张力控制运算部24的比例增益及积分增益的值而进行设定或者变更。此时，增益决定部30也可以在保存于增益对应表29的比例增益候选值及积分增益候选值之中，读出与所输入的速度轴速度指令值Vr2的值相对应的输送条件变量的最接近的输送条件变量所关联的比例增益候选值及积分增益候选值，也可以将比例增益候选值及积分增益候选值各自读出多个，基于这些候选值，重新将比例增益候选值和积分增益候选值如图2所示地进行计算。如上所述，增益决定部30基于将输送条件变量作为输入而从增益对应表29读出的控制参数候选值，对张力控制运算部24的控制参数进行变更，从而能够在保存于增益对应表29的多个控制参数的组之中，将适合于输送条件的控制参数用于张力控制，容易地进行与输送条件的变更相伴的用户的控制参数的变更。
图2是表示将输送条件变量设为横轴，对保存于增益对应表29的候选值和重新计算的候选值进行绘制而成的图的一个例子的图。例如，如图2所示，可以在设为与输送条件变量的值“10”相关联的比例增益候选值是“2”，与输送条件变量的值“30”相关联的比例增益候选值是“6”而保存于增益对应表29时，如果对增益决定部30输入输送条件变量的值“20”，则增益决定部30读出作为与输送条件变量的值“10”和“30”相关联的各自的比例增益候选值的“2”和“6”，由于输送条件变量的值“20”是它们的中间的值，因此将比例增益候选值重新计算为“4”。如上所述，如果增益决定部30对从增益对应表29读出的控制参数候选值进行校正，对张力控制运算部24的控制参数的值进行变更，则即使增益对应表29的值是离散的值，也能够通过参照多个值而进行插补，从而始终得到适合的控制参数。
减法器90将从张力指令值Tr减去张力检测值Tfb而得到的值作为张力偏差值Te输出。
加法器91将张力控制校正值Vc与调整时相加值Vd相加而输出。
加法器92将张力轴速度基准指令值Vr0与加法器91的输出值相加而得到的值作为张力轴速度指令值Vr1输出。加法器92是张力轴速度指令值生成部。
接下来，对本实施方式中的辊间输送控制装置100所实现的效果进行叙述。
如在辊间输送控制装置100启动时，在张力控制运算部24的比例增益和积分增益没有被适当地调整，张力控制运算部24的响应并不良好的状态下，通过由调整执行指令生成部26将调整执行指令Rt设为ON，从而在调整执行指令生成部26输出的调整执行指令Rt成为ON的调整期间，与张力偏差值Te的正负符号对应地，调整时相加值Vd取+D或者－D，与此相对应地张力偏差值Te变化，因此调整时相加值Vd及张力偏差值Te进行振荡。即，发生由极限循环引起的自激振荡。
在这里，在图3至图6示出调整时相加值Vd和张力检测值Tfb的时间响应的例子。图3至图6是表示本实施方式涉及的辊间输送控制装置100的动作的图，横轴为时间的时间响应图形。图3是本实施方式涉及的辊间输送控制装置100中的调整执行指令Rt的时间响应图形，图4是本实施方式涉及的辊间输送控制装置100中的调整时相加值Vd的时间响应图形，图5是本实施方式涉及的辊间输送控制装置100中的张力轴速度指令值Vr1的时间响应图形，图6是本实施方式涉及的辊间输送控制装置100中的张力检测值Tfb的时间响应图形。在图3至图6中，横轴中的时刻t1是相同时刻，时刻t2也是相同时刻。
增益运算部27如上所示，根据调整执行指令Rt变为ON的调整期间的张力偏差值Te的振荡周期和振幅，进行张力控制运算部24的比例增益候选值及积分增益候选值的计算，并且通过增益对应表生成部28的动作，由增益运算部27计算出的比例增益候选值及积分增益候选值与对应于当前的速度轴速度指令值Vr2的输送条件变量相关联而保存至增益对应表29。
在这里，调整执行指令Rt变为ON的调整期间可以如上所述地预先设定时间长度、即可以是固定期间，但在从硬的金属至软的树脂为止的多种材料成为输送的对象的情况下，由上述的极限循环引起的振荡频率差异较大、或能够实现的控制的响应频率差异也较大，因此优选以下述方式进行设定，即，在对张力偏差Te的振荡频率计数至所决定出的数量之后结束调整期间。此时，在输送材料11的材料是以金属及纸为首的由张力变化引起的伸展小的材料的情况下，会以大于或等于几Hz这样的速度而发生由极限循环引起的振荡，因此上述的调整期间为1秒左右即可。另外，在输送材料11的材料是以树脂为首的由张力变化引起的伸展大的材料的情况下，能够实现的控制的响应也变慢，但即使在这样的情况下，上述的调整期间以几秒左右的短时间就足够，而且能够仅通过1次调整动作对最优的增益进行计算。
另外，另一方面，增益决定部30从增益对应表29读出与当前的速度轴速度指令值Vr2对应的比例增益候选值和积分增益候选值，设定于张力控制运算部24，因此张力控制运算部24的响应成为调整后的良好的响应。
将上述的操作在速度轴速度指令值Vr2不同的多个输送条件下执行，在适当的定时根据作为一个例子而通过来自外部的操作进行的指示输入，输出调整执行指令Rt的信号，与此相应地，在各输送条件下适当的比例增益候选值和积分增益候选值的多个组与输送条件相关联而保存至增益对应表29。在本实施方式的辊间输送控制装置100中，在调整动作中仅变更张力控制校正值Vc的值即可。因此在调整期间不需要进行作为输送条件变量的速度轴速度指令值Vr2的值的变更，不会对输送条件变量产生影响，能够对各输送条件下的适当的控制参数进行计算。
多个输送条件下的适当的比例增益候选值和积分增益候选值保存于增益对应表29，由此在变更了输送条件的情况下，增益决定部30从保存于增益对应表29的值之中选择适当的比例增益候选值及积分增益候选值，应用于张力控制运算部24，因此辊间输送控制装置100的用户能够省去伴随输送条件的变更，对张力控制运算部24的比例增益及积分增益进行变更的麻烦，能够得到良好的响应。
另外，在调整执行指令生成部26中通过来自外部的操作而将调整执行指令Rt设为ON时的输送条件下的比例增益候选值及积分增益候选值与输送条件变量相关联而依次被保存，因此无需为了生成要在增益对应表29存储的值，而预先设定输送条件的条件数量，能够简单地生成在增益对应表29存储的值。
通常，在辊间输送控制装置中，如果由于输送材料的输送速度被变更而速度轴辊的速度被变更，则每单位时间被绕出的输送材料的材料长度发生变化，因此相对于张力轴辊和速度轴辊之间的速度差的张力的产生特性变化。特别地，在输送材料是以树脂为首的柔软而伸展大的材料的情况下，与输送速度的变更相伴的、相对于张力轴辊和速度轴辊之间的速度差的张力的产生特性的变化显著。因此，在现有的辊间输送控制装置中，在每次对输送材料的输送速度进行变更时，在各输送速度下，需要一边对比例增益或者积分增益的控制参数进行变更，一边对张力检测值的响应进行调查而探索适当的控制参数。根据本实施方式的辊间输送控制装置100，在变更了输送材料的输送速度时，由调整执行指令生成部26将调整执行指令Rt设为ON，与此相应地，能够计算出对于此时的速度轴的速度而适当的比例增益及积分增益，生成增益对应表29的值。
此外，在上述的说明中，设为张力控制量检测器20输出张力检测值Tfb而进行了说明，但也可以不对输送材料11的张力本身进行检测并输出，例如张力控制量检测器20也可以是将被称为调节件(dancer)的机构按压至输送材料11，对其位移量即调节位移进行检测而输出的检测器。
如上所述，即使张力控制量检测器20不直接地输出输送材料11的张力，只要对由于张力变动的影响而输出发生变化的变量、换言之对张力控制量进行检测即可，该张力控制量是通过控制为固定值而将输送材料11的张力保持固定的变量。在该情况下，只要将上述的说明中的张力检测值Tfb、张力指令值Tr及张力偏差值Te适当地替换为适合的张力控制量、张力指令值及张力控制偏差值即可。
另外，在本实施方式中，设为张力控制运算部24由比例补偿及积分补偿构成，控制参数为比例增益及积分增益而进行了记述，但也可以追加微分补偿而在控制参数中追加微分增益。
在本实施方式中，将速度轴速度指令值Vr2设为输送条件变量，但为了对应于不同的多个输送速度而生成对适当的控制参数进行保存的增益对应表的值，也可以将张力轴速度基准指令值Vr0设为输送速度变量。
在本实施方式涉及的辊间输送控制装置100中，设为同时具备增益决定部30和具有其他自动调整功能的结构要素，但也可以是例如不具备增益决定部30，使用自动调整功能仅进行增益对应表29的制作，相反地，也可以是下述结构，即，在辊间输送控制装置的通常运转时，虽然具备增益对应表29及增益决定部30，但不具有自动调整的功能。
根据现有的技术，在初始的输送运转时进行的自动调整时，在控制增益不合适的情况下使控制增益逐渐地下降，但不能决定该控制增益的下降幅度，因此存在如下问题点，即，在实际的运用中不得不将控制增益的下降幅度超出需要地设定得较小，需要反复进行多次对张力检测值的响应波形进行调查而进行控制增益的变更判定的动作和使控制增益下降的动作，在探索适当的控制增益时花费时间。
另外，根据现有的技术，设想为如果输送材料相同，则在初始的输送运转时仅进行1次自动调整，但根据输送材料的种类或者输送机构的结构的不同，有时由于输送条件的变化而在固定的控制增益下不能良好地保持控制。例如，如果输送材料的输送速度被变更，则每单位时间从绕出轴供给的输送材料的材料长度变化，在辊间新被供给的输送材料的速率改变，因此相对于张力轴辊和速度轴辊之间的速度差的张力的产生特性发生变化。另外，伴随输送开始的时间经过，卷绕轴逐渐地变粗，因此驱动卷绕轴的电动机的扭矩传递至辊表面为止的时间产生延迟，另一方面，在绕出轴中电动机的扭矩传递至辊表面为止的时间缩短，从电动机的速度被变更起至在张力中显现出影响为止的时间各自变化。另外，在辊径非常大的情况下，有时电动机的小扭矩被卷绕于辊的输送材料吸收，而不能传递至辊表面，因此随着从输送材料的输送开始起的时间经过，由于绕出轴或者卷绕轴的辊径发生变化，相对于张力轴辊和速度轴辊之间的速度差的张力的产生特性也变化。在如上所述的情况下，在辊间输送控制装置中为了得到始终良好的张力控制的响应性能，需要将张力控制运算部的反馈控制的控制参数与以输送速度为首的输送条件相对应地适当变更，但根据现有的技术，设想为在初始的输送运转时仅进行1次自动调整，因此在初始的输送运转时刚进行了自动调整之后能够得到张力控制运算部的良好的响应性能，但存在如下问题点，即，伴随输送条件的变更，张力控制运算部的响应并不良好。
本实施方式涉及的辊间输送控制装置100如上所述地动作，从而在多个输送条件下适当的比例增益候选值和积分增益候选值的组保存于增益对应表，因此在所设定的输送速度的条件下，与张力控制运算部的控制增益的事先设定的状况无关地，另外不需要反复试验或者基于经验的知识，能够以短时间将张力控制运算部的增益设定为适当的值，即使在伴随有输送条件的变更的情况下，也能够由用户简单地实现一边将张力保持为期望值，一边将输送材料在辊间进行输送的控制。
即，根据本实施方式，能够得到下述的辊间输送控制装置，该辊间输送控制装置在辊间的输送材料的输送过程中，无需使张力控制的控制增益升降而进行控制增益的探索，即使在输送材料的以输送速度为首的输送条件变更的情况下，也能够立即调整为适当的控制增益，始终实现张力控制的良好的响应性能。
实施方式2.
在实施方式1所示的辊间输送控制装置100中，将速度轴速度指令值Vr2设为输送条件变量，将与输送条件变量相关联的比例增益和积分增益的候选值保存于增益对应表，但也可以将张力轴辊的辊径设为输送条件变量。根据本实施方式，即使存在与辊的辊径的变化相伴的张力的产生特性的变化，也能够在各辊径下生成适当的控制增益而保存于增益对应表。
图7是表示本发明涉及的辊间输送控制装置的实施方式2的结构的框线图。在图7所示的辊间输送控制装置200中，张力轴辊的辊径作为输送条件变量而保存于增益对应表29。此外，在图7中，与图1相同的标号的模块表示与实施方式1相同的结构，省略其说明。
图7所示的辊间输送控制装置200具有辊径传感器16、张力控制量检测器20、张力轴速度控制器21、速度轴速度控制器22、同步速度指令生成部23、张力控制运算部24、2值输出部25、调整执行指令生成部26、增益运算部27、增益对应表生成部228、增益对应表29、增益决定部230、辊径运算部231、减法器90、加法器91及加法器92。
辊径传感器16例如是激光位移计，能够对辊径增减的张力轴辊13的辊表面的位置进行检测。辊径传感器16输出辊径传感器输出值Lm。
辊径运算部231将辊径传感器输出值Lm作为输入，基于辊径传感器输出值Lm，对作为张力轴辊13的半径或者直径的辊径运算值DT进行计算并输出。
增益对应表生成部228将辊径运算值DT、和包含比例增益候选值、积分增益候选值及增益运算完成信号在内的增益运算结果Gt作为输入，仅在增益运算结果Gt所包含的增益运算结束信号为ON的情况下，将增益运算结果Gt所包含的比例增益候选和积分增益候选，与对应于辊径运算值DT的输送条件变量相关联而保存于增益对应表29。
增益决定部230将辊径运算值DT作为输入，从增益对应表29读出与对应于所输入的辊径运算值DT的值的输送条件变量相关联的比例增益候选值和积分增益候选值，将这些值设定为张力控制运算部24的比例增益和积分增益的值。此时，增益决定部230也可以在保存于增益对应表29的比例增益候选值和积分增益候选值之中，读出与所输入的辊径运算值DT的值相对应的输送条件变量的最接近的输送条件变量所关联的比例增益候选值及积分增益候选值，也可以如在实施方式1中参照图2说明的那样，将比例增益候选值及积分增益候选值各自读出多个，根据读出的比例增益候选值及积分增益候选值重新计算比例增益候选值和积分增益候选值。
通过本实施方式，在辊径不同的多个输送条件下由调整执行指令生成部26将调整执行指令Rt设为ON，由此与实施方式1同样地产生张力偏差值Te和张力轴速度指令值Vr1以固定周期进行振荡的极限循环，增益运算部27基于调整执行指令Rt变为ON的调整期间的张力偏差值Te，进行比例增益候选值和积分增益候选值的计算。调整执行指令Rt从ON变为OFF，在增益运算部27中在比例增益候选值和积分增益候选值的计算完成的时刻，输出包含计算出的比例增益候选值及积分增益候选值、和变为ON的增益运算完成信号在内的增益运算结果Gt。
通过增益对应表生成部228，将辊径运算值DT作为输送条件变量，与输送条件变量相关联的比例增益候选值及积分增益候选值保存于增益对应表29。
接下来，对本实施方式中的辊间输送控制装置200所实现的效果进行叙述。
在图7所示的辊间输送控制装置200中，由于随着进行输送材料的输送，卷绕轴逐渐地变粗，因此驱动卷绕轴的电动机的扭矩传递至辊表面为止的时间产生延迟，另一方面，在绕出轴中电动机的扭矩传递至辊表面为止的时间缩短，从电动机的速度被变更起至在张力中显现出影响为止的时间各自变化。另外，在辊径非常大的情况下，有时电动机的小扭矩被卷绕于辊的输送材料吸收，而不能传递至辊表面。由此，随着从输送材料的输送开始起的时间经过，由于绕出轴或者卷绕轴的辊径发生变化，相对于张力轴辊和速度轴辊之间的速度差的张力的产生特性也变化。
即，伴随辊径的变化，张力控制运算部24的以比例增益及积分增益为首的控制参数的适合的值不同。
根据本实施方式，即使在输送材料的输送过程中辊径变化的情况下，通过由调整执行指令生成部26将调整执行指令Rt设为ON，从而设定出对于该辊径而适当的张力控制运算部24的比例增益及积分增益，因此也能够维持张力控制的良好的响应。
另外，将辊径作为输送条件变量，与输送条件变量相关联的比例增益候选值及积分增益候选值依次保存于增益对应表29，由此能够将适合于各辊径的值的比例增益候选值和积分增益候选值保存于增益对应表29。
相对于连续的辊径的变化，保存于增益对应表29的值是离散值。但是，本实施方式的增益决定部230能够从增益对应表29将比例增益候选值及积分增益候选值各自读出多个，基于读出的多个候选值，生成新的候选值，因此即使在辊径连续地变化的情况下，也能够始终将适当的比例增益候选值和积分增益候选值应用于张力控制运算部24。
本实施方式涉及的辊间输送控制装置200如上所述地动作，从而在多个张力轴的辊径下适当的比例增益候选值和积分增益候选值的组保存于增益对应表，因此与张力控制运算部的控制增益的事先设定的状况无关地，另外不需要反复试验或者基于经验的知识，能够以短时间将张力控制运算部的增益设定为适当的值，即使在伴随有辊径的变更的情况下，也能够由用户简单地实现一边将张力保持为期望值，一边将输送材料在辊间进行输送的控制。
另外，在本实施方式中，使用辊径传感器16而进行了辊径的运算，但本发明并不限定于此，也可以使用能够对辊径进行推定的其他机构。例如，也可以通过输送材料的厚度和卷绕轴的转速的累积，对辊径进行计算，也可以基于输送材料11的输送速度与张力轴辊13的转速之比，对辊径进行计算。在本实施方式的辊间输送控制装置200中，在调整动作中仅变更张力控制校正值Vc的值即可。因此不需要在调整期间进行输送条件变量即辊径的值的操作，不会对输送条件变量产生影响，能够对各输送条件下的适当的控制参数进行计算。
实施方式3.
在实施方式1所示的辊间输送控制装置100中，将速度轴速度指令值Vr2设为输送条件变量，与输送条件变量相关联的比例增益和积分增益的候选值保存于增益对应表，但也可以将从输送开始起的时间设为输送条件变量。根据本实施方式，即使与从输送材料的输送开始起的时间经过相伴的张力的产生特性发生变化，也能够生成在各经过时间下适当的控制增益而保存于增益对应表。
图8是表示本发明涉及的辊间输送控制装置的实施方式3的结构的框线图。在图8所示的辊间输送控制装置300中，将从输送开始起的经过时间设为输送条件变量。此外，在图8中，与图1相同的标号的模块表示与实施方式1相同的结构，省略其说明。
图8所示的辊间输送控制装置300具有张力控制量检测器20、张力轴速度控制器21、速度轴速度控制器22、同步速度指令生成部23、张力控制运算部24、2值输出部25、调整执行指令生成部26、增益运算部27、增益对应表生成部328、增益对应表29、增益决定部330、经过时间测定部332、减法器90、加法器91及加法器92。
经过时间测定部332对从在进行绕出的速度轴辊安装输送材料11的原材料(original)而开始输送的时间起的经过时间进行测定。此外，设为在辊间输送控制装置300发生某种异常而输送动作停止的情况下，直至输送动作重新开始为止经过时间的测定临时停止。将测定出的经过时间作为测定时间值TT输出。
增益对应表生成部328将测定时间值TT和包含比例增益候选值、积分增益候选值及增益运算完成信号在内的增益运算结果Gt作为输入，仅在增益运算结果Gt所包含的增益运算结束信号为ON的情况下，将增益运算结果Gt所包含的比例增益候选和积分增益候选，与对应于测定时间值TT的输送条件变量相关联而保存于增益对应表29。
增益决定部330将测定时间值TT作为输入，从增益对应表29读出与所输入的测定时间值TT的值相对应的输送条件变量所关联的比例增益候选值和积分增益候选值，将这些值设定为张力控制运算部24的比例增益和积分增益的值。此时，增益决定部330也可以在保存于增益对应表29的比例增益候选值和积分增益候选值之中，读出与所输入的测定时间值TT的值相对应的输送条件变量的最接近的输送条件变量所关联的比例增益候选值及积分增益候选值，也可以如在实施方式1中参照图2说明的那样，将比例增益候选值及积分增益候选值各自读出多个，根据读出的比例增益候选值及积分增益候选值重新计算比例增益候选值和积分增益候选值。
通过本实施方式，在从输送开始经过固定时间而张力的响应性能变化的情况下，由调整执行指令生成部26将调整执行指令Rt设为ON，由此与实施方式1同样地产生张力偏差值Te和张力轴速度指令值Vr1以固定周期进行振荡的极限循环，增益运算部27基于调整执行指令Rt变为ON的调整期间的张力偏差值Te，进行比例增益候选值和积分增益候选值的计算。调整执行指令Rt从ON变为OFF，在增益运算部27中在比例增益候选值和积分增益候选值的计算完成的时刻，输出包含计算出的比例增益候选值及积分增益候选值、和变为ON的增益运算完成信号在内的增益运算结果Gt。
通过增益对应表生成部328，将测定时间值TT作为输送条件变量，将与输送条件变量相关联的比例增益候选值及积分增益候选值保存于增益对应表29。
接下来，对本实施方式的辊间输送控制装置300所实现的效果进行叙述。
在图8所示的辊间输送控制装置300中，例如在输送材料的输送速度通过上级控制器进行管理的情况下，大多是决定输送条件的顺序由上级控制器唯一地决定。即，有时张力轴的辊径在从将原材料重新设置而开始输送起的经过时间发生变化，输送材料的输送速度也随着从开始输送起的经过时间而发生变化。
即，有时张力轴辊的辊径及输送材料的输送速度依赖于从开始输送起的经过时间而发生变化，因此适当的张力控制运算部的比例增益和积分增益的值依赖于从开始输送起的经过时间而发生变化。
根据本实施方式，即使在伴随从输送材料的开始输送起的经过时间而张力的响应特性发生变化的情况下，由调整执行指令生成部26将调整执行指令Rt设为ON，由此相对于从开始输送起的经过时间的适当的张力控制运算部24的比例增益和积分增益被设定，因此能够维持张力控制的良好的响应。
另外，将从输送材料的开始输送起的经过时间设为输送条件变量，与输送条件变量相关联的比例增益候选值和积分增益候选值依次保存于增益对应表29，因此能够生成适合于各辊径的值的比例增益候选值和积分增益候选值。
本实施方式涉及的辊间输送控制装置300如上所述地动作，从而针对每个从开始输送起的经过时间，适当的比例增益候选值和积分增益候选值的组保存于增益对应表，因此与张力控制运算部的控制增益的事先设定的状况无关地，另外不需要反复试验或者基于经验的知识，能够以短时间将张力控制运算部的增益设定为适当的值，即使在随着从开始输送起的经过时间而输送条件发生变更的情况下，也能够由用户简单地实现一边将张力保持为期望值，一边将输送材料在辊间进行输送的控制。
在本实施方式中，将从输送材料的开始输送起的经过时间设为输送条件变量，但本发明并不限定于此。从输送材料的开始输送起的速度轴辊的旋转角度的累积值及张力轴辊的旋转角度的累积值也能够代替从输送材料的开始输送起的经过时间，作为输送条件变量而使用。在本实施方式的辊间输送控制装置300中，在调整动作中仅变更张力控制校正值Vc的值即可。因此不需要在调整期间为了进行调整而将辊间输送控制装置设为低速动作，或者使其停止，不会对输送条件变量即从开始输送起的时间产生影响，能够对各输送条件下的适当的控制参数进行计算。
实施方式4.
在实施方式1所示的辊间输送控制装置100中，通过利用2值输出部对张力轴速度基准指令值Vr0施加正负的矩形波，从而使张力偏差值Te振荡，基于张力偏差值Te的振荡波形计算比例增益候选值和积分增益候选值，但也能够对张力轴速度基准指令值Vr0施加阶跃信号，基于此时的张力偏差值Te的响应波形，进行控制增益的调整。
在本实施方式中，针对辊间输送控制装置400进行说明，该辊间输送控制装置400通过对张力轴速度基准指令值Vr0施加阶跃信号即施振信号，从而对振荡的张力偏差值Te进行观测，保存多个基于被观测的波形而运算出的控制参数。
图9是表示本发明涉及的辊间输送控制装置的实施方式4的结构的框线图。在图9所示的辊间输送控制装置400中，通过对张力轴速度基准指令值Vr0施加阶跃信号即施振信号，从而对振荡的张力偏差值Te进行观测，多个基于被观测的波形而运算出的控制参数保存于增益对应表。此外，在图9中，与图1相同的标号的模块表示与实施方式1相同的结构，省略其说明。
在这里，在本实施方式中设为张力轴辊13进行卷绕，速度轴辊15进行绕出而进行说明，但本发明并不限定于此。也可以是速度轴辊15进行卷绕，张力轴辊13进行绕出。另外，张力轴辊13及速度轴辊15也可以是在卷绕或者绕出之间仅进行进给动作，不进行卷绕或者绕出的中间轴。
图9所示的辊间输送控制装置400具有张力控制量检测器20、张力轴速度控制器21、速度轴速度控制器22、同步速度指令生成部23、张力控制运算部424、调整执行指令生成部426、增益运算部427、增益对应表生成部428、增益对应表429，增益决定部430、阶跃输出部433、减法器90、加法器91及加法器92。
张力控制运算部424将张力控制偏差值即张力偏差值Te作为输入，作为张力控制校正值Vc而输出比例补偿、积分补偿及微分补偿之和，比例补偿是对张力偏差值Te乘以控制参数即比例增益而得到的，积分补偿是对张力偏差值Te乘以控制参数即积分增益并进行积分而得到的，微分补偿是对张力偏差值Te乘以控制参数即微分增益并进行微分而得到的。
调整执行指令生成部426根据作为一个例子而通过来自外部的操作进行的指示输入，生成表示ON还是OFF的信号即调整执行指令Rt。基本上，通过来自外部的操作而将调整执行指令Rt从OFF变更为ON，仅在自动调整期间输出ON的信号之后变回OFF。
阶跃输出部433是施振信号生成部。阶跃输出部433将调整执行指令Rt作为输入，在由调整执行指令生成部426将调整执行指令Rt设为ON的时刻，将预先设定的大小D的正的阶跃信号作为调整时相加值Vd输出。另外，在由调整执行指令生成部426将调整执行指令Rt设为OFF的时刻起，将调整时相加值Vd输出为0。
在图10至图13示出这里的调整时相加值Vd和张力检测值Tfb的时间响应的例子。图10至图13是表示本实施方式涉及的辊间输送控制装置400的动作的图，横轴为时间的时间响应图形。图10是本实施方式涉及的辊间输送控制装置400中的调整执行指令Rt的时间响应图形，图11是本实施方式涉及的辊间输送控制装置400中的调整时相加值Vd的时间响应图形，图12是本实施方式涉及的辊间输送控制装置400中的张力轴速度指令值Vr1的时间响应图形，图13是本实施方式涉及的辊间输送控制装置400中的张力检测值Tfb的时间响应图形。在图10至图13中，横轴中的时刻ta是相同时刻，时刻tb也是相同时刻。
增益运算部427将张力检测值Tfb和调整执行指令Rt作为输入，基于调整执行指令Rt为ON的调整期间的张力检测值Tfb及张力轴速度指令值Vr1，对张力控制运算部424的比例增益候选值、积分增益候选值以及微分增益候选值进行计算。
例如，将张力轴速度指令值Vr1作为输入，对张力检测值Tfb进行输出的传递函数作为控制对象的传递函数P(s)，通过下式(1)表示。
【式1】
P(s)＝1/(a3·s3+a2·s2+a1·s+a0) …(1)
基于调整执行指令Rt为ON的调整期间的张力轴速度指令值Vr1及张力检测值Tfb的时间序列数据，例如通过最小二乘法对上述式(1)的P(s)进行识别。而且，在这里将重新计算的张力控制运算部424的比例增益候选值设为Kp、将积分增益候选值设为Ki，将微分增益候选值设为Kd，张力控制运算部424的传递函数C(s)，通过下式(2)表示。
【式2】
C(s)＝Kp+Ki/s+Kd·s …(2)
此时，对比例增益候选值Kp、积分增益候选值Ki和微分增益候选值Kd进行计算，以使闭环控制系统的特性方程式的系数与巴特沃斯标准形的模型的系数一致方式、即使下述式(3)的两边的系数一致。
【式3】
但是，w是表示闭环控制系统的响应性的变量。通过上述式(3)的系数比较，比例增益候选值Kp、积分增益候选值Ki、微分增益候选值Kd、变量w被唯一地决定。
增益运算部427输出增益运算结果Gt，该增益运算结果Gt包含有在通过调整执行指令生成部426而将调整执行指令Rt从ON变更为OFF的时刻计算出的比例增益候选值Kp、积分增益候选值Ki、微分增益候选值Kd、以及是ON或者OFF的信号且仅在增益的计算完成的时刻变为ON的增益运算完成信号。
增益对应表生成部428将增益运算结果Gt和速度轴速度指令值Vr2作为输入，仅在增益运算结果Gt所包含的增益运算完成信号为ON的情况下，将与速度轴速度指令值Vr2对应的输送条件变量、计算出的比例增益候选值Kp、积分增益候选值Ki以及微分增益候选值Kd相关联而写入增益对应表429。
增益对应表429保存由输送条件变量、和与输送条件变量相关联的比例增益候选值、积分增益候选值及微分增益候选值构成的多个组。增益对应表429是存储介质，能够通过来自外部的操作而自由地进行信息的写入或者信息的读出。作为存储介质能够例示闪存及硬盘驱动器。
增益决定部430将速度轴速度指令值Vr2作为输入，从增益对应表429读出与所输入的速度轴速度指令值Vr2的值相对应的输送条件变量所关联的比例增益候选值Kp、积分增益候选值Ki和微分增益候选值Kd，设定为张力控制运算部424的比例增益、积分增益和微分增益的值。
此时，增益决定部430也可以在保存于增益对应表429的比例增益候选值Kp、积分增益候选值Ki及微分增益候选值Kd之中，读出与所输入的速度轴速度指令值Vr2相对应的输送条件变量的最接近的输送条件变量所关联的比例增益候选值Kp、积分增益候选值Ki和微分增益候选值Kd，也可以将比例增益候选值Kp、积分增益候选值Ki及微分增益候选值Kd各自读出多个，基于读出的比例增益候选值Kp、积分增益候选值Ki及微分增益候选值Kd，重新计算比例增益候选值Kp、积分增益候选值Ki和微分增益候选值Kd。
接下来，对本实施方式的辊间输送控制装置400所实现的效果进行叙述。
根据本实施方式，通过由调整执行指令生成部426将调整执行指令Rt设为ON，从而张力控制运算部424的控制参数即比例增益、积分增益及微分增益被调整为适当的值，比例增益候选值、积分增益候选值及微分增益候选值与速度轴速度指令值Vr2相关联而保存于增益对应表429。
本实施方式涉及的辊间输送控制装置400如上所述地动作，从而在多个输送条件下适当的比例增益候选值、积分增益候选值和微分增益候选值的组保存于增益对应表，因此在设定出的输送速度的条件下，与张力控制运算部的控制增益的事先设定的状况无关地，另外不需要反复试验或者基于经验的知识，能够以短时间将张力控制运算部的增益设定为适当的值，即使在伴随有输送条件的变更的情况下，也能够由用户简单地实现一边将张力保持为期望值，一边将输送材料在辊间进行输送的控制。
在本实施方式中，将速度轴速度指令值Vr2设为输送条件变量，但为了与不同的多个输送速度相对应地将适当的控制参数保存于增益对应表，也可以将张力轴速度基准指令值Vr0设为输送速度变量。
另外，在上述例子中将控制对象的传递函数表现为三阶延迟系，但也可以将控制对象的传递函数作为一个例子而以五阶延迟系或者十阶延迟系的更高阶的传递函数表现而进行识别，对张力控制运算部也可以应用更高阶的传递函数，在如上所述的情况下，与PID控制相比较，能够更细微地进行张力控制的响应性的调整，能够将此处使用的控制参数保存于增益对应表。
此外，在本实施方式中将控制参数设为比例增益、积分增益、微分增益，将张力控制运算部424的传递特性设为PID控制而进行了说明，但本发明并不限定于此，也可以使用其他控制，例如PI控制、相位提前延迟补偿、最优调节器。在本实施方式的辊间输送控制装置400中，在调整动作中仅变更张力控制校正值Vc的值即可。因此在调整期间不需要进行输送条件变量即速度轴速度指令值Vr2的值的变更，不会对输送条件变量产生影响，能够对各输送条件下的适当的控制参数进行计算。
实施方式5.
在实施方式1至4所示的辊间输送控制装置中，与输送条件变量相关联的比例增益和积分增益的候选值保存于增益对应表，但在本实施方式中，保存与输送条件变量相关联的控制对象的传递函数的参数即响应参数。在这里，控制对象的传递函数是指将张力轴速度指令值Vr1作为输入，对张力检测值Tfb进行输出的传递函数。
图14是表示本发明涉及的辊间输送控制装置的实施方式5的结构的框线图。在图14所示的辊间输送控制装置500中，将输送速度作为输送条件变量，与输送条件变量相关联的控制对象的传递函数的参数保存于参数对应表。此外，在图14中，与图1相同的标号的模块表示与实施方式1相同的结构，省略其说明。
图14所示的辊间输送控制装置500具有张力控制量检测器20、张力轴速度控制器21、速度轴速度控制器22、同步速度指令生成部23、张力控制运算部24、2值输出部25、调整执行指令生成部26、控制对象识别部527、参数对应表生成部528、参数对应表529、增益决定部530、减法器90、加法器91及加法器92。
控制对象识别部527将张力偏差值Te和调整执行指令Rt作为输入，对调整执行指令Rt变为ON的自动调整期间的张力偏差值Te的振荡周期和振幅进行测定，根据测定结果，计算控制对象的传递函数的参数。关于控制对象识别部527，具体而言，将控制对象的传递函数以积分器和空载时间器的乘积进行近似，对该积分器的积分增益值即控制对象积分增益值、和空载时间器的空载时间值即控制对象空载时间值进行计算。在调整执行指令Rt变为OFF，控制对象积分增益值和控制对象空载时间值的计算完成的时刻，将ON或者OFF的信号即识别完成信号设为ON。识别完成信号也能够称为计算完成信号。另外，识别完成信号暂时变为ON后再次变回OFF。控制对象识别部527将包含计算出的控制对象积分增益值、控制对象空载时间值、和识别完成信号在内的识别结果It输出。
参数对应表生成部528将识别结果It和速度轴速度指令值Vr2作为输入，将所输入的速度轴速度指令值Vr2的值设为输送条件变量，将识别结果It所包含的控制对象积分增益值和控制对象空载时间值、与输送条件变量相关联，将与输送条件变量及速度轴速度指令值Vr2相关联的控制对象积分增益值和控制对象空载时间值写入参数对应表529。此时，参数对应表生成部528的向参数对应表529的写入，是输入的识别结果It所包含的识别完成信号变为ON的时刻。
参数对应表529保存由输送条件变量、和与输送条件变量相关联的控制对象积分增益值和控制对象空载时间值构成的多个组。参数对应表529是存储介质，只要能够通过来自外部的操作而进行信息的写入或者信息的读出即可，并不限定于特定的结构。作为存储介质能够例示闪存及硬盘驱动器。
增益决定部530将速度轴速度指令值Vr2作为输入，从参数对应表529读出与所输入的速度轴速度指令值Vr2相对应的输送条件变量所关联的控制对象积分增益值和控制对象空载时间值，根据控制对象积分增益值和控制对象空载时间值，对比例增益及积分增益的值进行计算，作为张力控制运算部24的比例增益及积分增益的值而进行设定或者变更。此时，增益决定部530也可以在保存于参数对应表529的控制对象积分增益值和控制对象空载时间值之中，读出与所输入的速度轴速度指令值Vr2的值相对应的输送条件变量的最接近的输送条件变量所关联的控制对象积分增益值和控制对象空载时间值，也可以将控制对象积分增益值和控制对象空载时间值各自读出多个，根据读出的控制对象积分增益值及控制对象空载时间值，重新计算控制对象积分增益值及控制对象空载时间值。如上所述，增益决定部530根据将输送条件变量作为输入而从参数对应表529读出的控制对象积分增益值及控制对象空载时间值，对控制参数进行运算，变更张力控制运算部24的控制参数，从而将根据保存于参数对应表529的多个控制对象积分增益值和控制对象空载时间值的组中的、适合于输送条件的控制对象积分增益值和控制对象空载时间值的组进行计算的控制参数使用于张力控制，能够简单地进行与输送条件的变更相伴的户的控制参数的变更。在这里，根据控制对象积分增益值及控制对象空载时间值进行计算的控制参数作为一个例子能够使用Ziegler－Nichols的调整规则进行计算，但并不限定于此，也可以使用其他调整规则。
接下来，对本实施方式的辊间输送控制装置500所实现的效果进行叙述。
通常，即使在根据控制对象的传递函数而调整控制参数的情况下，根据其调整规则，张力控制的响应特性是不同的。例如Ziegler－Nichols的调整规则存在下述特征，即，干扰响应良好，但针对指令响应的过冲变大。根据本实施方式涉及的辊间输送控制装置500，在制作参数对应表之后，由辊间输送控制装置的用户将增益决定部530中的控制参数的调整规则进行变更，从而能够利用保存于参数对应表529的控制对象的传递函数的参数，得到根据多个调整规则进行计算的控制参数。因此即使在制作参数对应表之后也能变更张力控制的响应特性。
在本实施方式涉及的辊间输送控制装置500中，设为保存于参数对应表529的参数是控制对象积分增益值和控制对象空载时间，但例如也可以将控制对象的传递函数以一阶延迟的传递函数进行近似，将其比例增益值及时间常数值设为保存于参数对应表的参数，也可以将控制对象以更高阶的传递函数进行近似，将其分母多项式和分子多项式的系数设为保存于参数对应表的参数。
在本实施方式涉及的辊间输送控制装置500中，进行保存的控制对象的传递函数设为将张力轴速度指令值Vr1作为输入而对张力检测值Tfb进行输出的传递函数进行了说明，但只要是包含相对于张力轴辊的周速度的张力检测值Tfb的响应特性在内的传递函数，就能够根据传递函数决定张力控制运算部24的控制增益，因此能够得到同样的效果。
在本实施方式涉及的辊间输送控制装置500中，在调整动作中仅变更张力控制校正值Vc的值即可。因此在调整期间不需要进行输送条件变量即速度轴速度指令值Vr2的值的变更，不会对输送条件变量产生影响，能够对各输送条件下的适当的控制参数进行计算。
以上的实施方式示出的结构表示本发明的内容的一个例子，既能够与其他公知的技术进行组合，也能够在不脱离本发明的主旨的范围内，对结构的一部分进行省略、变更。
工业工实用性
如以上所述，本发明涉及的辊间输送控制装置在要求以良好的响应性能进行张力控制的情况下有用，特别适合于输送条件的变更频率高的辊间输送控制装置。
标号的说明
1辊间输送机构，11输送材料，12张力轴电动机，13张力轴辊，14速度轴电动机，15速度轴辊，16辊径传感器，20张力控制量检测器，21张力轴速度控制器，22速度轴速度控制器，23同步速度指令生成部，24、424张力控制运算部，25 2值输出部，26、426调整执行指令生成部，27、427增益运算部，28、228、328、428增益对应表生成部，29、429增益对应表，30、230、330、430增益决定部，90减法器，91、92加法器，100、200、300、400、500辊间输送控制装置，231辊径运算部，332经过时间测定部，433阶跃输出部，527控制对象识别部，528参数对应表生成部，529参数对应表，530增益决定部。

Claims (8)

1.一种辊间输送控制装置，其一边施加张力一边对在速度轴辊与张力轴辊之间的输送材料进行输送，
该辊间输送控制装置的特征在于，具有：
张力控制量检测器，其对所述输送材料的张力控制量进行检测；
张力控制运算部，其根据所设定的张力指令值与所述张力控制量之间的偏差即张力偏差值及控制参数，以使所述张力偏差值减小的方式对张力控制校正值进行运算并输出，
调整执行指令生成部，其通过来自外部的输入，将作为ON或者OFF的信号的调整执行指令设为ON，在调整期间之后将所述调整执行指令设为OFF；
施振信号生成部，如果所述调整执行指令变为ON，则该施振信号生成部在所述输送材料的输送过程中将调整时相加值与所述张力控制校正值相加；
张力轴速度控制器，其被输入将所述张力控制校正值、所述调整时相加值及张力轴速度基准指令值相加而得到的张力轴速度指令值，进行控制以使所述张力轴辊的输送速度与所述张力轴速度指令值一致；
速度轴速度控制器，其被输入与所述张力轴速度基准指令值同步地变化的速度轴速度指令值，进行控制以使所述速度轴辊的输送速度与所述速度轴速度指令值一致；
增益运算部，其基于所述调整执行指令为ON的所述调整期间的所述张力偏差值，计算作为控制参数而适当的控制参数候选值，输出所述控制参数候选值；
增益对应表生成部，如果所述增益运算部的计算完成，则该增益对应表生成部将在所述输送材料的输送过程中变化而对所述控制参数的适当的值产生影响的输送条件变量与所述控制参数候选值相关联；以及
增益对应表，其保存所述输送条件变量和所述控制参数候选值的多个组。
2.根据权利要求1所述的辊间输送控制装置，其特征在于，
具有增益决定部，该增益决定部基于将所述输送条件变量作为输入而从所述增益对应表读出的所述控制参数候选值，对所述张力控制运算部的所述控制参数进行变更。
3.根据权利要求2所述的辊间输送控制装置，其特征在于，
所述增益决定部对从所述增益对应表读出的所述控制参数候选值进行校正，对所述张力控制运算部的所述控制参数的值进行变更。
4.根据权利要求1所述的辊间输送控制装置，其特征在于，
所述输送条件变量是由所述输送材料的输送速度决定的变量。
5.根据权利要求1所述的辊间输送控制装置，其特征在于，
所述输送条件变量是由所述张力轴辊的辊径决定的变量。
6.根据权利要求1所述的辊间输送控制装置，其特征在于，
所述输送条件变量是由从所述输送材料的输送开始起经过的时间决定的变量。
7.根据权利要求1所述的辊间输送控制装置，其特征在于，
所述施振信号生成部的动作是通过极限循环法进行的。
8.一种辊间输送控制装置，其一边施加张力一边对在速度轴辊与张力轴辊之间的输送材料进行输送，
该辊间输送控制装置的特征在于，具有：
张力控制量检测器，其对所述输送材料的张力控制量进行检测；
张力控制运算部，其根据所设定的张力指令值与所述张力控制量之间的偏差即张力偏差值及控制参数，以使所述张力偏差值减小的方式对张力控制校正值进行运算并输出，
调整执行指令生成部，其通过来自外部的输入，将作为ON或者OFF的信号的调整执行指令设为ON，在调整期间之后将所述调整执行指令设为OFF；
施振信号生成部，如果所述调整执行指令变为ON，则该施振信号生成部在所述输送材料的输送过程中将调整时相加值与所述张力控制校正值相加；
张力轴速度控制器，其被输入将所述张力控制校正值、所述调整时相加值及张力轴速度基准指令值相加而得到的张力轴速度指令值，进行控制以使所述张力轴辊的输送速度与所述张力轴速度指令值一致；
速度轴速度控制器，其被输入与所述张力轴速度基准指令值同步地变化的速度轴速度指令值，进行控制以使所述速度轴辊的输送速度与所述速度轴速度指令值一致；
控制对象识别部，其基于所述调整执行指令为ON的所述调整期间的所述张力偏差值，对表示所述张力控制量相对于所述张力轴辊的输送速度的响应特性的传递函数进行识别，将包含所述传递函数的系数即响应参数在内的识别结果输出；
参数对应表生成部，如果所述控制对象识别部的识别完成，则该参数对应表生成部将在所述输送材料的输送过程中变化而对所述控制参数的适当的值产生影响的输送条件变量与所述响应参数相关联；以及
参数对应表，其保存所述输送条件变量和所述响应参数的多个组。
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