CN111217203A - 一种张力机的张力控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种张力机的张力控制方法及系统，首先检测张力机的运行环境，进一步根据张力机的运行环境调节所述张力机的输出张力，该技术方案，结合张力机的运行环境实现对张力机张力的高精度控制，以达到高精度控制张力机张力的要求，可广泛应用于新一代张力机，直接提高施工作业安全性和可靠性，减少人力投入。

Description

一种张力机的张力控制方法及系统

技术领域

本发明涉及输变电技术领域，具体涉及一种张力机的张力控制方法及系统。

背景技术

张力机作为线路施工中张力架线的关键设备，大多采用液压制动的方式来产生张力，也就是让负载驱动一个液压马达进行工作来产生张力，传统的张力机通过调节张力机马达的出口压力来调节张力大小，而马达的出口压力通过调节远控溢流阀压力来实现，原来用的远控溢流阀是手动调节阀，张力大小容易受到放线速度和液压油温等因素影响，使得张力产生波动范围大，影响施工安全。

随着电网线路施工装备机械水平的不断提升，计算机技术、数字技术和微电子技术等控制器产品已经十分完善并大量采用，为了提高工效，加快工程进度，提高工程质量，对张力机的张力控制精度提出了更高要求，要达到这个要求，就必须采用更好的控制器和更先进的控制算法来实现对张力机张力的高精度控制。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是结合张力机的运行环境实现对张力机张力的高精度控制，以达到高精度控制张力机张力的要求。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供了一种张力机的张力控制方法，其改进之处在于，所述方法包括：

检测张力机的运行环境；

根据张力机的运行环境调节所述张力机的输出张力。

优选的，所述根据张力机的运行环境调节所述张力机的输出张力，包括：

当所述张力机的运行环境依次满足张力机当前工况为张力工况、张力轮制动器已打开以及张力轮处于转动状态时，采用张力调节策略调节所述张力机的输出张力。

进一步的，所述采用张力调节策略调节所述张力机的输出张力，包括：

检测输电线路的张力值；

采用模糊自适应控制算法根据所述张力值及预设张力参考值确定张力机的输出张力的变化量；

基于所述张力机的输出张力的变化量调节所述张力机的输出张力。

进一步的，所述检测输电线路的张力值的过程包括：利用安装在输出线路上的压力传感器检测输电线路的张力值。

进一步的，所述采用模糊自适应控制算法根据所述张力值及预设张力参考值确定张力机的输出张力的变化量，包括：

获取所述张力值及预设张力参考值间的差值；

将所述张力值及预设张力参考值间的差值转换为模糊量；

基于所述模糊量和预设模糊规则进行模糊推理，获取张力机的输出张力的变化量对应的模糊量；

将所述张力机的输出张力的变化量对应的模糊量转换为所述张力机的输出张力的变化量对应的精确量，并将所述张力机的输出张力的变化量对应的精确量作为所述张力机的输出张力的变化量。

进一步的，所述基于所述张力机的输出张力的变化量调节所述张力机的输出张力，包括：

按下式调节所述张力机当前时刻t的输出张力F(t)：

F(t)＝F(t-1)+Δ

上式中，F(t-1)为所述张力机t-1时刻的输出张力，Δ为所述张力机的输出张力的变化量。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种张力机的张力控制系统，其改进之处在于，所述系统包括：

检测模块，用于检测张力机的运行环境；

调节模块，用于根据张力机的运行环境调节所述张力机的输出张力。

优选的，所述调节模块，包括：

判断单元，用于检测所述张力机的运行环境是否依次满足张力机当前工况为张力工况、张力轮制动器已打开以及张力轮处于转动状态，若是，则转至调节单元，否则结束操作；

调节单元，用于采用张力调节策略调节所述张力机的输出张力。

进一步的，所述调节单元，包括：

压力传感器，用于检测输电线路的张力值；

模糊控制器，用于采用模糊自适应控制算法根据所述张力值及预设张力参考值确定张力机的输出张力的变化量；

执行子单元，用于基于所述张力机的输出张力的变化量调节所述张力机的输出张力。

进一步的，所述压力传感器安装在输出线路上。

进一步的，所述模糊控制器具体用于：

获取所述张力值及预设张力参考值间的差值；

将所述张力值及预设张力参考值间的差值转换为模糊量；

基于所述模糊量和预设模糊规则进行模糊推理，获取张力机的输出张力的变化量对应的模糊量；

将所述张力机的输出张力的变化量对应的模糊量转换为所述张力机的输出张力的变化量对应的精确量，并将所述张力机的输出张力的变化量对应的精确量作为所述张力机的输出张力的变化量。

进一步的，所述执行子单元具体用于：

按下式调节所述张力机当前时刻t的输出张力F(t)：

F(t)＝F(t-1)+Δ

上式中，F(t-1)为所述张力机t-1时刻的输出张力，Δ为所述张力机的输出张力的变化量。

与最接近的现有技术相比，本发明具有的有益效果：

本发明提供的技术方案，首先检测张力机的运行环境，进一步根据张力机的运行环境调节所述张力机的输出张力，该技术方案，结合张力机的运行环境实现对张力机张力的高精度控制，以达到高精度控制张力机张力的要求，可广泛应用于新一代张力机，直接提高施工作业安全性和可靠性，减少人力投入。

附图说明

图1是本发明提供的一种张力机的张力控制方法流程图；

图2是本发明提供的一种张力机的张力控制系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种张力机的张力控制方法，如图1所示，所述方法包括：

101检测张力机的运行环境；

102根据张力机的运行环境调节所述张力机的输出张力。

本发明提供的实施例中，由于张力机工作属于间歇工况，张力需要频繁建立及退出，所以张力闭环的进入和退出处理就非常重要。因此，所述步骤102，包括：

当所述张力机的运行环境依次满足张力机当前工况为张力工况、张力轮制动器已打开以及张力轮处于转动状态时，采用张力调节策略调节所述张力机的输出张力。

否则，不对张力机的输出张力进行调节。

且张力调节闭环的进入和退出都应兼顾快速性和稳定性。采用这种手段可以避免张力调节不起作用时，张力闭环持续调节导致的系统不稳定。

具体的，所述采用张力调节策略调节所述张力机的输出张力，包括：

检测输电线路的张力值；

采用模糊自适应控制算法根据所述张力值及预设张力参考值确定张力机的输出张力的变化量；

基于所述张力机的输出张力的变化量调节所述张力机的输出张力。

所述检测输电线路的张力值的过程包括：利用安装在输出线路上的压力传感器检测输电线路的张力值。

所述采用模糊自适应控制算法根据所述张力值及预设张力参考值确定张力机的输出张力的变化量，包括：

获取所述张力值及预设张力参考值间的差值；

将所述张力值及预设张力参考值间的差值转换为模糊量；

基于所述模糊量和预设模糊规则进行模糊推理，获取张力机的输出张力的变化量对应的模糊量；

将所述张力机的输出张力的变化量对应的模糊量转换为所述张力机的输出张力的变化量对应的精确量，并将所述张力机的输出张力的变化量对应的精确量作为所述张力机的输出张力的变化量。

所述基于所述张力机的输出张力的变化量调节所述张力机的输出张力，包括：

按下式调节所述张力机当前时刻t的输出张力F(t)：

F(t)＝F(t-1)+Δ

上式中，F(t-1)为所述张力机t-1时刻的输出张力，Δ为所述张力机的输出张力的变化量。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种张力机的张力控制系统，如图2所示，所述系统包括：

检测模块，用于检测张力机的运行环境；

调节模块，用于根据张力机的运行环境调节所述张力机的输出张力。

优选的，所述调节模块，包括：

判断单元，用于检测所述张力机的运行环境是否依次满足张力机当前工况为张力工况、张力轮制动器已打开以及张力轮处于转动状态，若是，则转至调节单元，否则结束操作；

调节单元，用于采用张力调节策略调节所述张力机的输出张力。

进一步的，所述调节单元，包括：

压力传感器，用于检测输电线路的张力值；

模糊控制器，用于采用模糊自适应控制算法根据所述张力值及预设张力参考值确定张力机的输出张力的变化量；

执行子单元，用于基于所述张力机的输出张力的变化量调节所述张力机的输出张力。

优选的，所述压力传感器安装在输出线路上。

进一步的，所述模糊控制器具体用于：

获取所述张力值及预设张力参考值间的差值；

将所述张力值及预设张力参考值间的差值转换为模糊量；

基于所述模糊量和预设模糊规则进行模糊推理，获取张力机的输出张力的变化量对应的模糊量；

将所述张力机的输出张力的变化量对应的模糊量转换为所述张力机的输出张力的变化量对应的精确量，并将所述张力机的输出张力的变化量对应的精确量作为所述张力机的输出张力的变化量。

进一步的，所述执行子单元具体用于：

按下式调节所述张力机当前时刻t的输出张力F(t)：

F(t)＝F(t-1)+Δ

上式中，F(t-1)为所述张力机t-1时刻的输出张力，Δ为所述张力机的输出张力的变化量。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (12)

1.一种张力机的张力控制方法，其特征在于，所述方法包括：

检测张力机的运行环境；

根据张力机的运行环境调节所述张力机的输出张力。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据张力机的运行环境调节所述张力机的输出张力，包括：

当所述张力机的运行环境依次满足张力机当前工况为张力工况、张力轮制动器已打开以及张力轮处于转动状态时，采用张力调节策略调节所述张力机的输出张力。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用张力调节策略调节所述张力机的输出张力，包括：

检测输电线路的张力值；

采用模糊自适应控制算法根据所述张力值及预设张力参考值确定张力机的输出张力的变化量；

基于所述张力机的输出张力的变化量调节所述张力机的输出张力。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述检测输电线路的张力值的过程包括：利用安装在输出线路上的压力传感器检测输电线路的张力值。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述采用模糊自适应控制算法根据所述张力值及预设张力参考值确定张力机的输出张力的变化量，包括：

获取所述张力值及预设张力参考值间的差值；

将所述张力值及预设张力参考值间的差值转换为模糊量；

基于所述模糊量和预设模糊规则进行模糊推理，获取张力机的输出张力的变化量对应的模糊量；

将所述张力机的输出张力的变化量对应的模糊量转换为所述张力机的输出张力的变化量对应的精确量，并将所述张力机的输出张力的变化量对应的精确量作为所述张力机的输出张力的变化量。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述张力机的输出张力的变化量调节所述张力机的输出张力，包括：

按下式调节所述张力机当前时刻t的输出张力F(t)：

F(t)＝F(t-1)+Δ

上式中，F(t-1)为所述张力机t-1时刻的输出张力，Δ为所述张力机的输出张力的变化量。

7.一种张力机的张力控制系统，其特征在于，所述系统包括：

检测模块，用于检测张力机的运行环境；

调节模块，用于根据张力机的运行环境调节所述张力机的输出张力。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述调节模块，包括：

判断单元，用于检测所述张力机的运行环境是否依次满足张力机当前工况为张力工况、张力轮制动器已打开以及张力轮处于转动状态，若是，则转至调节单元，否则结束操作；

调节单元，用于采用张力调节策略调节所述张力机的输出张力。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述调节单元，包括：

压力传感器，用于检测输电线路的张力值；

模糊控制器，用于采用模糊自适应控制算法根据所述张力值及预设张力参考值确定张力机的输出张力的变化量；

执行子单元，用于基于所述张力机的输出张力的变化量调节所述张力机的输出张力。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述压力传感器安装在输出线路上。

11.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述模糊控制器具体用于：

获取所述张力值及预设张力参考值间的差值；

将所述张力值及预设张力参考值间的差值转换为模糊量；

基于所述模糊量和预设模糊规则进行模糊推理，获取张力机的输出张力的变化量对应的模糊量；

将所述张力机的输出张力的变化量对应的模糊量转换为所述张力机的输出张力的变化量对应的精确量，并将所述张力机的输出张力的变化量对应的精确量作为所述张力机的输出张力的变化量。

12.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述执行子单元具体用于：

按下式调节所述张力机当前时刻t的输出张力F(t)：

F(t)＝F(t-1)+Δ

上式中，F(t-1)为所述张力机t-1时刻的输出张力，Δ为所述张力机的输出张力的变化量。

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