CN111857039A - 多电机剪切系统协同规划方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多电机剪切系统协同规划方法及系统，在保证电机同步运动的前提下，可以在线改变给定剪切速度并做到断续运动中电机启停和加减速的平稳过渡，减少带料的抖动，特别是在速度较快时可以减少带料和电机之间的相对运动，提高剪切精度。本发明技术方案能够有效减少软带剪切系统的带料抖动并提高系统的剪切精度，提高剪切产品的质量和效率。

Description

多电机剪切系统协同规划方法及系统

技术领域

本发明涉及多电机协同控制系统，特别是一种多电机剪切系统协同规划方法及系统。

背景技术

在现代工业生产过程中，自动化生产线逐渐代替了人工操作，而生产线的动力来源于电机的驱动，面对流水线和较为复杂的工序，往往需要多个电机协同工作，每个电机负责工序的一部分，从而实现整个流水线的运行。因此，研究多电机同步控制系统对理论研究和实际生产都具有重要的意义。同步运动在剪切机、造纸机、印刷机等行业中均有应用。在实际生产应用中，由于负载大小、运动性质等不同，同一生产线的电机选用型号也不同，从而电机响应特性也会有所差别，同时还有系统干扰因数(工况扰动干扰、驱动负载多变干扰、驱动机构参数非线性或不确定干扰，各通道耦合特性干扰和驱动冗余度)等，多电机控制系统要做到精确的同步较为困难，所以针对多电机同步控制系统的研究到目前为止一直是控制领域研究的热点和难点。

多电机剪切系统一般包括放卷机构，缓冲机构，驱动机构，剪切机构，输送机构和调节机构，整个系统通过缓冲机构将放卷机构的连续运动转换为驱动机构的断续运动并进行剪切，同时通过输送机构和调节机构进行辅助，达到剪切的目的。

对多个电机进行同步控制，常用的方法是选择一个主轴，将需要同步的其它轴作为从轴，并分别在凸轮表中设定主轴和从轴对应的位置，也就是建立主轴和从轴的对应位置关系。当主轴运动时，从轴根据凸轮表中对应的位置进行运动，从而做到多电机协同工作。其中，主轴可以为实际轴也可以为虚拟轴。

在实际应用中，有些电机很难实现同步运动，如电解铝软带剪切系统的放卷电机，由于在放卷的过程中，物料的半径一直变化，因此很难提前将电机的运动位置计算好并写入凸轮。同时由于物料和电机间存在相对运动以及其它方面的干扰，系统中需要一个可以实时调整的电机来应对这些不确定的情况，例如，一般会在系统中添加一个张力检测单元，根据张力的变化对其中一个电机进行实时调整，达到使整个系统稳定运行的目的，但同时张力检测单元的成本会相对较高。

为了更好地进行控制，公开号为CN110149074A的发明专利申请“一种基于辨识模型的多电机同步控制方法”提出了基于辨识模型的速度给定修正算法，这种方法是在周期后段进行修正，即使最后达到了稳定状态，但调整的过程会导致带料张力的变化并存在一定的抖动，不利于剪切过程的稳定，同时修正过程还受传感器检测精度的影响，如果现场存在较大干扰，最后的剪切精度更加难以保证。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种多电机剪切系统协同规划方法及系统，使各个电机能够在达到同步运行的同时，得到更高的剪切精度，使得剪切过程中带料更加稳定。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种多电机剪切系统协同规划方法，包括以下步骤：

S1、设置剪切长度、剪切数量、放卷速度；

S2、对剪切过程中不同阶段伺服电机的速度进行规划，获得各个伺服电机的速度，同时对速度积分后得到各伺服电机每个周期需要到达的位置，即设定位置；其中，所述剪切过程包括5个阶段：启动、升速、平稳运行、降速和停止；所述伺服电机包括放卷电机、缓冲电机、驱动电机和输送电机；

S3、将放卷电机的速度传送至放卷电机伺服驱动器，放卷电机伺服驱动器根据接收的速度信号向放卷电机发送脉冲信号，放卷电机根据该脉冲信号动作；利用虚拟主轴控制方法控制各伺服电机动作，带动物料传送相应长度；当驱动电机运行到设定位置时，停止动作，将开启信号反馈至剪切电机，剪切电机完成剪切动作；其中，所述从轴驱动器包括缓冲电机伺服驱动器、驱动电机伺服驱动器、输送电机伺服驱动器。

本发明通过合理的分阶段规划，可以使不同电机之间配合更加紧密，有利于保持带料的张力，从而提高剪切的精度。

步骤S3中，若出现带料抖动，则使用张力辊检测带料张力的变化，并通过PID算法调节带料张力，维持带料的供需平衡。PID算法的调节除了能够应对正常情况下由于电机特性不同导致的张力波动外，还可以减轻其它非正常干扰带来的影响。

步骤S3之后，还包括：

S4、控制输送带将剪切好的物料向前输送；

S5、重复步骤S1～S4，直至达到设定的剪切数量。

剪切过程各阶段中放卷电机线速度v₀、缓冲电机线速度v₁、驱动电机线速度v₂的计算公式为：

启动阶段：

其中，c₁表示启动是给定的放卷速度，t₁,t₂,t₃分别代表启动过程的三个时间点；v₀表示放卷电机线速度；

平稳运行阶段：v₀＝c₂,t₇≤t≤t₁₀；

其中，c₂表示稳定运行时的给定放卷速度，t₇,t₈,t₉,t₁₀分别代表平稳运行阶段的四个时间点；k表示正弦曲线的常数比例；

升速阶段：

其中，t₄,t₅,t₆分别代表升速过程的三个时间点，t₄为升速阶段启动点；V₁表示t₅时刻的放卷速度；

降速阶段：

其中，c₃表示降速后给定的放卷速度，t₁₁,t₁₂,t₁₃分别代表降速过程的三个时间点，t₁₁为降速启动点，V₂表示t₁₂时刻的放卷速度；

停止阶段：

其中，t₁₅,t₁₆,t₁₇分别代表停止过程的三个时间点，V₃表示t₁₆时刻的驱动电机速度；

以上各阶段中，放卷电机、缓冲电机、驱动电机的线速度关系为：v₁＝0.5(v₂-v₀)；每个阶段中，所述输送电机的线速度与放卷电机的线速度相同。

通过速度规划使得系统在启停和升降速的情况下放卷电机和其它电机也能很好地协调完成剪切任务。通过面积相等关系精确计算了电机的运行速度，能使电机配合更好，张力更加稳定，极大地提高了剪切精度。

t₃＝t₂+t_w；t₉-t₈＝t₈-t₇＝0.5*(l/c₁-t_w)，t₁₀＝t₉+t_w；t₅-t₄＝0.5*t_w；t₁₇-t₁₆＝t₁₆-t₁₅；其中，t_w表示每次剪切所需的时间；l表示每次剪切的长度。电机速度曲线可以根据不同任务和剪切电机性能的差异调整t_w的大小，如果剪切电机性能较差，t_w可以调整更大，反之，则调小，这种设计使得整个方案更加灵活。

步骤S3中，利用虚拟主轴控制方法控制各伺服电机动作，带动物料传送相应长度的具体实现过程包括：将缓冲电机、驱动电机、输送电机设置为从轴伺服电机，同时建立一个虚拟主轴对象，并设定虚拟主轴匀速运行的速度，根据虚拟主轴匀速运行的速度计算虚拟主轴的位置，将每个从轴和虚拟主轴的位置分别写入对应的凸轮表中，当虚拟主轴匀速运行时，从轴驱动器根据凸轮表向从轴伺服电机发送脉冲信号，各从轴伺服电机根据所接收的脉冲信号确定转动的圈数，带动物料传送相应的长度。

优选地，所述虚拟主轴和从轴驱动器均以编码器作为自身速度信息和位置信息的采集装置，不断对自身的线速度和位置进行调整，每个从轴驱动器均采取同步方式跟踪虚拟主轴运行，从而保证从轴驱动器匹配虚拟主轴的位置，进一步保证各电机紧密配合，提高剪切精度。

本发明还提供了一种多电机剪切系统协同规划系统，包括：

上位机，用于设置剪切长度、剪切数量、放卷速度；

控制器，与所述上位机耦接；用于对剪切过程中不同阶段伺服电机的速度进行规划，获得各个伺服电机的速度，同时对速度积分后得到各伺服电机每个周期需要到达的位置，即设定位置；其中，所述剪切过程包括5个阶段：启动、升速、平稳运行、降速和停止；控制器将放卷电机的速度传送至放卷电机伺服驱动器，控制放卷电机伺服驱动器根据接收的速度信号向放卷电机发送脉冲信号，使放卷电机根据该脉冲信号动作；利用虚拟主轴控制方法控制各伺服电机动作，带动物料传送相应长度；当驱动电机运行到设定位置时，控制器控制驱动电机停止动作，并将开启信号反馈至剪切电机，控制剪切电机完成剪切动作；其中，所述从轴驱动器包括缓冲电机伺服驱动器、驱动电机伺服驱动器、输送电机伺服驱动器。

本发明还包括张力辊，用于检测张力变化，并将张力变化量发送至PID控制器；所述PID控制器用于调节张力变化量，维持带料的供需平衡。

所述控制器计算放卷电机线速度v₀、缓冲电机线速度v₁、驱动电机线速度v₂的方法包括：

启动阶段：

其中，c₁表示启动是给定的放卷速度，t₁,t₂,t₃分别代表启动过程的三个时间点；v₀表示放卷电机线速度；

平稳运行阶段：v₀＝c₂,t₇≤t≤t₁₀；

其中，c₂表示稳定运行时的给定放卷速度，t₇,t₈,t₉,t₁₀分别代表平稳运行阶段的四个时间点；k表示正弦曲线的常数比例；

升速阶段：

其中，t₄,t₅,t₆分别代表升速过程的三个时间点，t₄为升速阶段启动点；V₁表示t₅时刻的放卷速度；

降速阶段：

其中，c₃表示降速后给定的放卷速度，t₁₁,t₁₂,t₁₃分别代表降速过程的三个时间点，t₁₁为降速启动点，V₂表示t₁₂时刻的放卷速度；

停止阶段：

其中，t₁₅,t₁₆,t₁₇分别代表停止过程的三个时间点，V₃表示t₁₆时刻的驱动电机速度；

以上各阶段中，放卷电机、缓冲电机、驱动电机的线速度关系为：v₁＝0.5(v₂-v₀)。

所述放卷电机放料的长度等于剪切电机每次剪切的长度和缓冲电机缓冲的长度，缓冲电机缓冲的长度即缓冲电机当前位置相对初始位置缓存带料的长度。基于面积相等关系的计算严格保证了送料和剪切料的平衡，从而可以保证系统长期稳定的运行。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：

1、本发明不仅具有较好的启停与同步性能，而且能够有效减少变速过程中的带料抖动，提高剪切精度；

2、本发明可以兼容速度模式和同步模式，保证剪切精度，使剪切过程正常运行；

3、本发明的方法使各个电机能够在达到同步运行的同时，得到更高的剪切精度，使得剪切过程中带料更加稳定。

附图说明

图1是本发明的电解铝软带剪切系统的工作流程图；

图2是本发明中放卷电机、缓冲电机和驱动电机的五个阶段速度曲线图；

图3是本发明中放卷电机、缓冲电机和驱动电机的启动阶段速度曲线图；

图4是本发明中放卷电机、缓冲电机和驱动电机的平稳阶段速度曲线图；

图5是本发明中放卷电机、缓冲电机和驱动电机的升速阶段速度曲线图；

图6是本发明中放卷电机、缓冲电机和驱动电机的降速阶段速度曲线图；

图7是本发明中放卷电机、缓冲电机和驱动电机的停止阶段速度曲线图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种新型的多电机剪切系统协同规划方法，使各个电机能够在达到同步运行的同时，得到更高的剪切精度，使得剪切过程中带料更加稳定。

本发明提出的多电机剪切系统协同规划方法主要针对放料模块、缓冲模块、驱动模块、剪切模块、输送模块等结构。放料模块中放卷电机带动物料盘转动进行自动放料，放料过程中张力辊对张力进行检测并进行调整，维持系统张力的稳定；缓冲模块主要由直线电机组成，主要功能是在剪切部分静止剪切时缓存放卷部分放出的带料，在带料向前运动时再释放缓存的带料补偿放卷速度的不足；驱动模块由驱动电机和驱动辊构成；剪切模块主要由剪切电机和切刀构成；输送系统由皮带、输送电机构成。

本发明实施例构建电解铝软带剪切系统多电机同步控制方案，如图1所示为系统的工作流程图，主要有放料模块、缓冲模块、驱动模块、剪切模块、输送模块结构。放料模块主要由放卷电机带动物料盘转动进行自动放料，放料过程中张力辊会对张力进行检测并进行调整，维持张力的稳定；缓冲模块主要由直线电机组成，主要功能是在剪切部分静止剪切时缓存放卷部分放出的带料，在带料向前运动时再释放缓存的带料补偿放卷速度的不足；驱动模块由驱动电机和驱动辊构成；剪切模块主要由剪切电机和切刀构成；输送系统由皮带、输送电机构成。具体工作流程步骤如下：

(1)通过剪切系统上位机设置剪切长度、数量、放卷速度等参数；

(2)控制器根据上位机设定的参数，根据剪切过程中的不同阶段对电机的速度进行规划，进而求和转化为电机每个周期需要到达的设定位置。为了使剪切过程更加平稳，剪切过程可以分为5个阶段：启动、升速、平稳运行、降速和停止。

(3)得到各个电机的速度和位置曲线后，使用虚拟主轴同步控制和速度控制两种方式完成剪切控制(王高林,张国强,贵献国,等.永磁同步电机无位置传感器混合控制策略[J].中国电机工程学报,2012,032(024):103-109.)，其中放卷电机采用速度控制，缓冲电机、驱动电机和输送电机采用同步控制。控制过程中，控制系统将数据分别传送给放卷电机伺服驱动器、缓冲电机伺服驱动器、驱动电机伺服驱动器和输送电机伺服驱动器，伺服电机驱动器分别向伺服电机发送脉冲信号，伺服电机根据所接收的脉冲信号来确定转动的圈数，然后带动物料传送相应的长度；

(4)在送料过程中，由于电机响应速度的区别、电机和带料间的相对运动等原因，会出现供需关系不平衡的现象，造成带料出现抖动，针对这种情况可以使用张力辊检测张力的变化并通过PID算法(谭加加,刘鸿宇,黄武,等.PID控制算法综述[J].电子世界,2015,000(016):78-79.)进行调节维持带料的供需平衡；

(5)当驱动电机运行到步骤2中计算得到的设定位置后，停止动作同时控制系统会反馈给剪切电机一个信号，完成剪切的动作；

(6)当完成一次剪切任务后，由输送带将剪切好的物料向前输送，以便于下一道工序的开展。

(7)控制系统重复上述(1)-(6)的步骤，直至达到剪切的数量。

所述步骤(2)中分别对启动、升速、平稳运行、降速和停止五个阶段中放卷电机、缓冲电机、驱动电机、输送电机的速度规划，其中，输送电机的速度可以和放卷电机的速度设置成相同，因此下面不再赘述。图2为在仿真模式下规划的一个完整的运行过程中放卷、缓冲、驱动电机的速度曲线，三者的运动存在关系:v₁＝0.5(v₂-v₀)，其中v₁为缓冲电机线速度,v₂为驱动电机线速度，v₀为放卷电机线速度。在一个周期内，三个电机速度的计算是以面积相等为基础进行的，即放卷电机放料的长度等于剪切的长度和缓冲电机缓冲的长度。下面针对这五个阶段的电机速度规划进行说明，其中l表示剪切的长度，t_w表示每次剪刀剪切所需的时间，也是驱动电机停止的时间，可以参考剪切过程所需的时间设定，本实施例取t_w＝0.2s：

1)启动阶段：

图3为启动阶段放卷、缓冲、驱动电机的线速度规划曲线，图中虚线表示放卷电机线速度v₀，实线表示缓冲电机线速度v₁，点线表示驱动电机线速度v₂。

各速度计算公式如下：

式中，c₁表示启动是给定的放卷速度，t₁,t₂,t₃分别代表启动过程的三个时间点，t₁为放卷电机从静止达到速度c₁的时间，可以自己根据实际情况定义大小，图中取t₁＝1.5，t₂根据权利2中所述的面积相等关系得到，且有t₃＝t₂+t_w。

2)稳定速度阶段：

图4为稳定速度阶段放卷、缓冲、驱动电机的线速度规划曲线，图中虚线表示放卷电机线速度v₀，实线曲线表示缓冲电机线速度v₁，点线曲线表示驱动电机线速度v₂。

各速度计算公式如下：

v₀＝c₂,t₇≤t≤t₁₀(19)

式中，c₂表示稳定运行时的给定放卷速度，t₇,t₈,t₉,t₁₀分别代表稳定速度阶段的四个时间点，其中t₇,t₈,t₉,t₁₀存在关系：t₉-t₈＝t₈-t₇＝0.5*(l/c₁-t_w)，t₁₀＝t₉+t_w。k表示正弦曲线的常数比例，由于单位正弦曲线的面积固定(速度曲线与x轴围成的面积即位移)，可以通过计算剪切长度l和单位正弦曲线的面积比值得到。

3)升速阶段：

图5为升速阶段放卷、缓冲、驱动电机的线速度规划曲线，图中虚线表示放卷电机线速度v₀，实线曲线表示缓冲电机线速度v₁，点线曲线表示驱动电机线速度v₂，其中v₂和稳定速度阶段相同。

v₀速度计算公式如下：

式中，c₁,c₂分别表示启动时和稳定运行时给定的放卷速度，t₄,t₅,t₆分别代表升速过程的三个时间点，t₄为升速启动点，且有t₅-t₄＝0.5*t_w,t₆为升速后驱动电机速度和放卷电机速度相等的第二个时间点，V₁表示t₅时刻的放卷速度。

4)降速阶段：

图6为降速阶段放卷、缓冲、驱动电机的线速度规划曲线，图中虚线表示放卷电机线速度v₀，实线曲线表示缓冲电机线速度v₁，实线曲线表示驱动电机线速度v₂，其中v₂和稳定速度阶段相同。

v₀速度计算公式如下：

式中，c₂,c₃分别表示稳定运行时和降速后给定的放卷速度，t₁₁,t₁₂,t₁₃分别代表降速过程的三个时间点，t₁₁为降速启动点，且有t₁₂-t₁₁＝0.5*t_w,t₁₃为降速后驱动电机速度和放卷电机速度相等的第二个时间点，V₂表示t₁₂时刻的放卷速度。

5)停止阶段：

图7为停止阶段放卷、缓冲、驱动电机的线速度规划曲线，图中虚线表示放卷电机线速度v₀，实线曲线表示缓冲电机线速度v₁，点线曲线表示驱动电机线速度v₂。

各速度计算公式如下：

式中，c₃表示降速后给定的放卷速度，t₁₅,t₁₆,t₁₇分别代表停止过程的三个时间点，t₁₇通过最后一个周期放卷电机速度曲线面积等于剪切长度l求解得到，且有t₁₇-t₁₆＝t₁₆-t₁₅，V₃表示t₁₆时刻的驱动电机速度。

从上面设计的速度曲线可以看出，三个电机在启动、稳速运行、升速、降速和停止过程中，其速度平滑变化，可有效缓解速度突变对电机造成的冲击，提高电机的使用寿命。同时，设定的电机速度曲线平滑变化，可以使得电机更好地跟踪设定曲线，误差更小，而这种平滑变化有利于减小电机传动轴和带料之间的相对运动(即打滑)。得到速度曲线后，对曲线进行积分或者根据采样时间求和即可得到对应的位置曲线。

所述步骤(3)中放卷电机使用速度模式，驱动电机、缓冲电机、输送电机使用基于虚拟主轴的多电机同步控制模式，当系统开始让放卷电机和虚拟主轴同时运动时，放卷电机按照速度曲线给定速度运行，而同步系统中对应的从轴驱动器会根据凸轮中设定的主从轴对应位置使从轴跟上主轴的运动，每个从轴均采取此方式跟踪虚拟主轴运行，从而实现多电机的同步运行。

Claims (10)

1.一种多电机剪切系统协同规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、设置剪切长度、剪切数量、放卷速度；

S2、对剪切过程中不同阶段伺服电机的速度进行规划，获得各个伺服电机的速度，同时对速度积分后得到各伺服电机每个周期需要到达的位置，即设定位置；其中，将剪切过程分为5个阶段：启动、升速、平稳运行、降速和停止；所述伺服电机包括放卷电机、缓冲电机、驱动电机和输送电机；

S3、将放卷电机的速度传送至放卷电机伺服驱动器，放卷电机伺服驱动器根据接收的速度信号向放卷电机发送脉冲信号，放卷电机根据该脉冲信号动作；利用虚拟主轴控制方法控制各伺服电机动作，带动物料传送相应长度；当驱动电机运行到设定位置时，停止动作，将开启信号反馈至剪切电机，剪切电机完成剪切动作；其中，所述从轴驱动器包括缓冲电机伺服驱动器、驱动电机伺服驱动器、输送电机伺服驱动器。

2.根据权利要求1所述的多电机剪切系统协同规划方法，其特征在于，步骤S3中，若出现带料抖动，则使用张力辊检测带料张力的变化，并通过PID算法调节带料张力，维持带料的供需平衡。

3.根据权利要求1或2所述的多电机剪切系统协同规划方法，其特征在于，步骤S3之后，还包括：

S4、重复步骤S1～S3，直至达到设定的剪切数量。

4.根据权利要求1所述的多电机剪切系统协同规划方法，其特征在于，剪切过程各阶段中放卷电机线速度v₀、缓冲电机线速度v₁、驱动电机线速度v₂的计算公式为：

启动阶段：

其中，c₁表示启动是给定的放卷速度，t₁,t₂,t₃分别代表启动过程的三个时间点；v₀表示放卷电机线速度；

平稳运行阶段：v₀＝c₂,t₇≤t≤t₁₀；

其中，c₂表示稳定运行时的给定放卷速度，t₇,t₈,t₉,t₁₀分别代表平稳运行阶段的四个时间点；k表示正弦曲线的常数比例；

升速阶段：

其中，t₄,t₅,t₆分别代表升速过程的三个时间点，t₄为升速阶段启动点；V₁表示t₅时刻的放卷速度；

降速阶段：

其中，c₃表示降速后给定的放卷速度，t₁₁,t₁₂,t₁₃分别代表降速过程的三个时间点，t₁₁为降速启动点，V₂表示t₁₂时刻的放卷速度；

停止阶段：

其中，t₁₅,t₁₆,t₁₇分别代表停止过程的三个时间点，V₃表示t₁₆时刻的驱动电机速度；

以上各阶段中，放卷电机、缓冲电机、驱动电机的线速度关系为：v₁＝0.5(v₂-v₀)，所述输送电机的线速度与放卷电机的线速度相同。

5.根据权利要求4所述的多电机剪切系统协同规划方法，其特征在于，t₃＝t₂+t_w；t₉-t₈＝t₈-t₇＝0.5*(l/c₁-t_w)，t₁₀＝t₉+t_w；t₅-t₄＝0.5*t_w；t₁₇-t₁₆＝t₁₆-t₁₅；其中，t_w表示每次剪切所需的时间；l表示每次剪切的长度。

6.根据权利要求1所述的多电机剪切系统协同规划方法，其特征在于，步骤S3中，利用虚拟主轴控制方法控制各伺服电机动作，带动物料传送相应长度的具体实现过程包括：将缓冲电机、驱动电机、输送电机设置为从轴伺服电机，同时建立一个虚拟主轴对象，并设定虚拟主轴匀速运行的速度，根据虚拟主轴匀速运行的速度计算虚拟主轴的位置，将每个从轴和虚拟主轴的位置分别写入对应的凸轮表中，当虚拟主轴匀速运行时，从轴驱动器根据凸轮表向从轴伺服电机发送脉冲信号，各从轴伺服电机根据所接收的脉冲信号确定转动的圈数，带动物料传送相应的长度；优选地，所述虚拟主轴和从轴驱动器均以编码器作为自身速度信息和位置信息的采集装置，不断对自身的线速度和位置进行调整，每个从轴驱动器均采取同步方式跟踪虚拟主轴运行。

7.一种多电机剪切系统协同规划系统，其特征在于，包括：

上位机，用于设置剪切长度、剪切数量、放卷速度；

控制器，与所述上位机耦接；用于对剪切过程中不同阶段伺服电机的速度进行规划，获得各个伺服电机的速度，同时对速度积分后得到各伺服电机每个周期需要到达的位置，即设定位置；其中，所述剪切过程包括5个阶段：启动、升速、平稳运行、降速和停止；控制器将放卷电机的速度传送至放卷电机伺服驱动器，控制放卷电机伺服驱动器根据接收的速度信号向放卷电机发送脉冲信号，使放卷电机根据该脉冲信号动作；利用虚拟主轴控制方法控制各伺服电机动作，带动物料传送相应长度；当驱动电机运行到设定位置时，控制器控制驱动电机停止动作，并将开启信号反馈至剪切电机，控制剪切电机完成剪切动作；其中，所述从轴驱动器包括缓冲电机伺服驱动器、驱动电机伺服驱动器、输送电机伺服驱动器。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括：张力辊，用于检测带料张力变化，并将张力变化量发送至PID控制器；所述PID控制器用于调节带料张力变化量，维持带料的供需平衡。

9.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述控制器计算放卷电机线速度v₀、缓冲电机线速度v₁、驱动电机线速度v₂的方法包括：

启动阶段：

其中，c₁表示启动是给定的放卷速度，t₁,t₂,t₃分别代表启动过程的三个时间点；v₀表示放卷电机线速度；

平稳运行阶段：v₀＝c₂,t₇≤t≤t₁₀；

其中，c₂表示稳定运行时的给定放卷速度，t₇,t₈,t₉,t₁₀分别代表平稳运行阶段的四个时间点；k表示正弦曲线的常数比例；

升速阶段：

其中，t₄,t₅,t₆分别代表升速过程的三个时间点，t₄为升速阶段启动点；V₁表示t₅时刻的放卷速度；

降速阶段：

其中，c₃表示降速后给定的放卷速度，t₁₁,t₁₂,t₁₃分别代表降速过程的三个时间点，t₁₁为降速启动点，V₂表示t₁₂时刻的放卷速度；

停止阶段：

其中，t₁₅,t₁₆,t₁₇分别代表停止过程的三个时间点，V₃表示t₁₆时刻的驱动电机速度；

以上各阶段中，放卷电机、缓冲电机、驱动电机的线速度关系为：v₁＝0.5(v₂-v₀)。

10.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述放卷电机放料的长度等于剪切电机每次剪切的长度和缓冲电机缓冲的长度，缓冲电机缓冲的长度即缓冲电机当前位置相对初始位置缓存带料的长度。

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