CN114538165A - 一种张力控制方法、装置及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种张力控制方法、装置及介质，适用于张力控制技术领域。在牵引电机轴当前第一运行速度为零时，也就是停止工作时，放卷电机轴以与牵引轴运行方向相反的运行速度运行，避免产生的堆料现象影响产品质量；在牵引电机轴的当前第一运行速度不为零，通过牵引轴的第一线速度以及减速比和当前第一卷径的关系确定收卷电机轴的当前第二运行速度，避免在牵引电机轴停止到启动的阶段产生的产品拉伸变形现象，根据牵引轴的第一线速度，收放卷电机轴的运行速度随牵引电机轴的运行速度变化，避免上述两种现象的发生影响产品质量，进一步保证了产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及张力控制技术领域，特别是涉及一种张力控制方法、装置及介质。
背景技术
由于通用变频器、伺服驱动器基本是恒转矩控制，不会随收放卷轴上的收放产品半径变化而变化转矩给定，因此生产厂家开发了开环恒张力控制专用的变频器和伺服驱动器。
现有的开环恒张力控制的变频器和伺服驱动器虽然解决恒转矩控制的问题，但是运行速度不能随设备其他机构的速度变化，导致在收放卷电机轴和牵引电机轴在启动或者停止的时候使得收放卷上的产品被拉伸变形引起产品质量问题。由于牵引轴与收卷轴之间的惯性关系，牵引电机轴突然启动时很容易出现堆料现象，当启动完成后堆料现象会逐渐消失；当放卷电机轴与牵引电机轴之间突然停止时则会产生堆料现象，完全停下时其堆料现象无法消失，再次启动时由于牵引电机轴与放卷电机轴之间的突然再次拉紧导致的拉伸变形，其产品质量难以保证。
因此，如何提高产品的质量问题是本领域技术人员亟需要解决的。
发明内容
本发明的目的是提供一种张力控制方法、装置及介质，保证产品质量。
为解决上述技术问题，本发明提供一种张力控制方法，包括：
获取牵引电机轴对应的当前第一运行速度、第一减速比、牵引轴直径和收卷轴对应的当前第一卷径和第二减速比，放卷电机轴对应的反向运行速度，其中第一减速比为牵引电机轴与牵引轴之间的减速比，第二减速比为收卷电机轴与收卷轴之间的减速比；
根据当前第一运行速度、第一减速比和牵引轴直径确定牵引轴对应的第一线速度；
当检测到当前第一运行速度为零时，则根据放卷电机轴反向运行速度运行；
当检测到当前第一运行速度不为零时，则根据当前第一卷径、第二减速比以及第一线速度的关系确定收卷电机轴对应的当前第二运行速度。
优选地，获取牵引电机轴对应的当前第一运行速度，包括：
接收牵引电机轴对应的运行指令，当运行指令为工作运行指令时，则根据时间间隔获取牵引电机轴的当前电机转速值；
将当前电机转速值作为最后一个转速值，并根据预设数量获取之前的转速值；
统计之前的转速值数量，当之前的转速值数量小于预设数量时，则根据预设数量与之前的转速值数量的关系确定补充数量，将补充数量对应的电机转速值为零，且与当前电机转速值以及之前的转速值进行平均处理得到当前第一运行速度；
当转速值数量等于预设数量时，则将当前电机转速值与之前的转速值进行平均处理得到当前第一运行速度。
优选地，根据时间间隔获取牵引电机轴的当前电机转速值，包括：
根据时间间隔通过脉冲频率和/或电压模拟量获取牵引电机轴的当前电机转速值。
优选地，获取收卷轴对应的当前第一卷径，包括：
获取收卷轴的初始卷径、当前周长值、运行周期时间和初始位移值；
根据牵引轴对应的第一线速度得到收卷轴的第二线速度；
根据运行周期时间、第二线速度与初始位移值的关系确定当前位移值；
判断当前位移值是否大于收卷轴的当前周长值；
若是，则在初始卷径的基础上增加对应的产品材料的两个材料厚度值得到当前第一卷径；
若否，则在当前位移值的基础上结合运行周期时间、第二线速度得到新的当前位移值并返回判断当前位移值是否大于收卷轴的当前周长值的步骤。
优选地，根据当前第一运行速度、第一减速比和牵引轴直径得到牵引轴对应的第一线速度，包括：
根据当前第一运行速度与第一减速比的关系确定牵引轴的运行转速；
根据牵引轴的运行转速与牵引轴直径的关系确定第一线速度。
优选地，根据当前第一卷径、第二减速比以及第一线速度的关系确定收卷电机轴对应的当前第二运行速度，包括：
根据第一线速度与当前第一卷径的关系确定收卷轴的运行转速；
根据收卷轴的运行转速与第二减速比的关系确定当前第二运行速度。
优选地，还包括：
获取牵引轴与收卷轴的第一张力值、牵引轴与放卷轴的第二张力值、放卷轴的当前第二卷径以及第三减速比，其中第三减速比为放卷电机轴与放卷轴之间的减速比；
根据第一张力值、当前第一卷径以及第二减速比的关系确定收卷电机轴转矩；
根据第二张力值、当前第二卷径以及第三减速比的关系确定放卷电机轴转矩以维持张力平衡。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种张力控制的装置，包括：
获取模块，用于获取牵引电机轴对应的当前第一运行速度、第一减速比、牵引轴直径和收卷轴对应的当前第一卷径和第二减速比，放卷电机轴对应的反向运行速度，其中第一减速比为牵引电机轴与牵引轴的之间的减速比，第二减速比为收卷电机轴与收卷轴之间的减速比；
确定模块，用于根据当前第一运行速度、第一减速比和牵引轴直径确定牵引轴对应的第一线速度；
第一检测模块，用于检测到当前第一运行速度为零时，则根据放卷电机轴的反向运行速度运行；
第二检测模块，用于检测到当前第一运行速度不为零时，则根据当前第一卷径、第二减速比以及第一线速度的关系确定收卷电机轴对应的当前第二运行速度。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种张力控制的装置，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行计算机程序时实现如上述张力控制的方法的步骤。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述张力控制的方法的步骤。
本发明提供的一种张力控制方法，包括：获取牵引电机轴对应的当前第一运行速度、第一减速比、牵引轴直径和收卷轴对应的当前第一卷径和第二减速比，放卷电机轴对应的反向运行速度，其中第一减速比为牵引电机轴与牵引轴之间的减速比，第二减速比为收卷电机轴与收卷轴之间的减速比；根据当前第一运行速度、第一减速比和牵引轴直径得到牵引轴对应的第一线速度；当检测到当前第一运行速度为零时，则根据放卷电机轴反向运行速度运行；当检测到当前第一运行速度不为零时，则根据当前第一卷径、第二减速比以及第一线速度的关系确定收卷电机轴对应的当前第二运行速度。该方法在牵引电机轴当前第一运行速度为零时，也就是停止工作时，放卷电机轴以与牵引轴运行方向相反的运行速度运行，避免产生的堆料现象影响产品质量；在牵引电机轴的当前第一运行速度不为零，开始工作或者工作时，通过牵引轴的第一线速度以及减速比和当前第一卷径的关系确定收卷电机轴的当前第二运行速度，避免在牵引电机轴停止到启动的阶段产生的产品拉伸变形现象，根据牵引轴的第一线速度，收放卷电机轴的运行速度随牵引电机轴的运行速度变化，避免上述两种现象的发生影响产品质量，进一步保证了产品质量。
另外，本发明还提供了一种张力控制的装置及介质，具有如上述张力控制方法相同的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种张力控制方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种张力控制的装置的结构图；
图3为本发明实施例提供的另一种张力控制的装置的结构图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。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，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。
本发明的核心是提供一种张力控制方法、装置及介质，保证产品质量。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
需要说明的是，本发明提供的一种张力控制的方法，适用于收放卷行业，基于现有的开环恒张力控制方法出现的问题进行完善，其解决了现有的收放卷行业运动的恒转矩控制以及开环恒张力控制问题，虽然闭环恒张力控制能够解决上述现有的开环恒张力控制方法出现的问题，但会增加传感器，从而增加传感器的连接硬线研发成本以及传感器的成本费用，其对于产品的精度要求不高的场合较为不适用。张力控制是指能够持久地控制原料在设备上输送时的张力的能力。开环恒张力控制的变频器和伺服驱动器一般是转矩随收放卷轴半径的变化而变化，但是运行速度为人为给定一个恒定的速度或者被限定在一个恒定的最大速度，不会随设备其他机构的速度变化而变化。因此，本发明提供的基于开环恒张力控制的张力控制方法其应用性较广。
可以理解的是，本发明提供的张力控制方法适用于牵引轴与收卷轴之间的张力控制，牵引轴与放卷轴之间的张力控制，牵引轴与收放卷轴之间的张力控制和牵引轴与放卷轴，牵引轴与收卷轴之间的张力控制四种场景，在此不再限定，可以根据实际情况进行设置。
图1为本发明实施例提供的一种张力控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括：
S11：获取牵引电机轴对应的当前第一运行速度、第一减速比、牵引轴直径和收卷轴对应的当前第一卷径和第二减速比，放卷电机轴对应的反向运行速度，其中第一减速比为牵引电机轴与牵引轴之间的减速比，第二减速比为收卷电机轴与收卷轴之间的减速比。
可以理解的是，获取牵引电机轴对应的当前第一运行速度可以通过反算的形式获得，也可以通过直接获得，该实施例主要解决得到收卷电机轴的运行速度，需要反算得到牵引电机轴的当前第一运行速度。根据牵引轴对应的变频器获取当前的脉冲频率，根据牵引轴对应的伺服驱动器获取当前的模拟量，其脉冲频率以及模拟量任意一种参数均可获取当前牵引电机轴的电机转速值。其模拟量在0V-10V，脉冲频率在0K-50K的范围内。
具体地，收卷电机轴与收卷轴之间存在减速比，牵引电机轴与牵引轴之间存在减速比，故第一减速比为牵引电机轴与牵引轴之间的减速比，第二减速比为收卷电机轴与收卷轴之间的减速比。
可以理解的是，本发明提供的获取牵引电机轴的第一运行速度，可以通过对应的减速比得到牵引轴的转速，后续确定的收放卷电机轴的运行速度，可以通过对应的减速比关系得到各自收放卷轴的转速。
为了改变收卷电机轴的运行速度，避免收卷电机轴的运行速度恒定，则通过牵引轴与收卷轴、牵引轴与放卷轴之间的线速度相等为纽带，建立确定收卷电机轴的运行速度，因此，先确定牵引轴的第一线速度。在获取确定第一线速度之前，需要将牵引电机轴对应的参数进行获取，除了当前第一运行速度、第一减速比获取之外，还需要获取牵引轴直径。
同时牵引轴与放卷轴之间的线速度相等，需要获取放卷电机轴反向运行速度。现有的开环恒张力控制中，在牵引电机轴的运行速度突然停止时，由于牵引电机轴带动牵引轴，牵引轴牵引带动放卷轴的惯性关系，在突然停止时，放卷电机轴的速度会和牵引电机轴的速度方向相同，由于牵引电机轴的运行速度停止，放卷电机轴的正向速度为0，此时会因为惯性会继续与牵引轴同方向运行，导致放卷轴与收卷轴之间的产品材料会发生堆料或者松散现象，使得产品质量不佳。因此需要设置放卷电机轴的反向运行速度。例如，正向速度为0RPM，反向速度为20RPM，对于反向速度可以根据实际情况进行设定，但是是一个恒定的反向运行速度。对于放卷电机轴的正向运行速度和反向运行速度一直存在，不跟随牵引电机轴的运行速度变化而变化。
当牵引电机轴运行时，其牵引电机轴输出的当前运行方向的转矩力远大于放卷电机轴输出的反向转矩力，为保持张力平衡，放卷轴会与牵引轴同方向运行。当牵引电机轴停止时，其牵引电机轴输出的当前运行方向的转矩力小于放卷电机轴输出的反向转矩力，为继续维持张力平衡，则会向牵引轴运行的反方向运行，避免堆料现象。
S12：根据当前第一运行速度、第一减速比和牵引轴直径确定牵引轴对应的第一线速度。
在上述实施例的基础上，根据获取得到的当前第一运行速度、第一减速比以及牵引轴直径进一步确定牵引轴对应的第一线速度。通过当前第一运行速度与第一减速比对应得到牵引轴的当前运行转速，通过牵引轴的当前运行转速与牵引轴直径以确定牵引轴的第一线速度。
例如，当前第一运行速度为n，第一减速比为A，牵引轴直径为D，其牵引轴的运行转速N通过以下公式得到：
N＝n*A
通过得到的牵引轴的运行转速N进一步确定牵引轴的第一线速度L，由以下公式得到：
L＝N*D/2
S13：当检测到当前第一运行速度为零时，则根据放卷电机轴的反向运行速度运行。
可以理解的是，检测当前第一运行速度属于实时检测，当检测到当前第一运行速度为零时包括两种状态，一种是牵引电机轴突然停止，由工作状态到停止状态的一瞬间，一种是牵引电机轴停止工作状态，处于一直不工作的状态。当检测到当前第一运行速度不为零时包括两种状态，一种是牵引电机轴由停止状态突然启动工作时的状态，一种是牵引电机轴处于一直工作的状态。
当检测到当前第一运行速度为零时，则说明牵引电机轴不工作，无法牵引放卷轴工作，由于放卷电机轴一直存在反向运行速度，其牵引电机轴当前的转矩力小于放卷电机轴的反向转矩力，为维持张力平衡，此时，放卷电机轴的反向运行速度与牵引轴的运行速度相反且根据反向运行速度运行；当牵引电机轴的当前第一运行速度不为零时，其牵引电机轴输出的当前运行方向的转矩力远大于放卷电机轴的反向转矩力，为保持张力平衡，放卷轴会与牵引轴同方向运行。当牵引电机轴的当前第一运行速度为零，其牵引电机轴输出的当前运行方向的转矩力小于放卷电机轴输出的反向转矩力，为继续保持张力平衡，则会向牵引轴运行的反方向运行。
S14：当检测到当前第一运行速度不为零时，则根据当前第一卷径、第二减速比以及第一线速度的关系确定收卷电机轴对应的当前第二运行速度。
当检测到当前第一运行速度不为零时，虽然放卷电机轴存在反向运行速度，其牵引电机轴输出的当前运行方向的转矩力远大于放卷电机轴输出的反向转矩力，为保持张力平衡，放卷轴与牵引轴同方向运行，同时，牵引电机轴输出的当前运行方向的转矩力大于收卷电机轴输出的同向转矩力，则收卷轴与牵引轴同方向运行。本发明基于开环恒张力控制，其张力值恒定，只需要收卷电机轴的运行速度随牵引电机轴的运行速度变化而变化即可，即随牵引电机轴的运行速度增大而增大，随牵引电机轴的运行速度减小而减小。
根据上述实施例，需要确定收卷电机轴对应的当前第二运行速度，收卷轴与牵引轴之间的线速度相等，因此牵引轴的第一线速度和收卷轴的第二线速度相同。根据第二线速度、第二减速比以及当前第一卷径得到收卷电机轴的当前第二运行速度。需要说明的是，收卷轴的当前第一卷径与初始卷径不同，在第一个周期的开始时，其当前第一卷径与初始卷径相同，当前第一卷径一直实时变化。
例如：第二线速度为L1，L1＝L，第二减速比为A1，当前第一卷径为D2，此时收卷轴的当前运行转速N1通过以下公式得到：
N1＝2L1/D2
收卷电机轴的当前第二运行速度n1通过以下公式得到：
n1＝N1/A1
上述对于确定收卷电机轴的当前第二运行速度通过线速度得到，也可以通过角速度进行得到，本发明不做具体限定，只要能够确定当前第二运行速度即可。
本发明提供的一种张力控制方法，包括：获取牵引电机轴对应的当前第一运行速度、第一减速比、牵引轴直径和收卷轴对应的当前第一卷径和第二减速比，放卷电机轴对应的反向运行速度，其中第一减速比为牵引电机轴与牵引轴之间的减速比，第二减速比为收卷电机轴与收卷轴之间的减速比；根据当前第一运行速度、第一减速比和牵引轴直径得到牵引轴对应的第一线速度；当检测到当前第一运行速度为零时，则根据放卷电机轴反向运行速度运行；当检测到当前第一运行速度不为零时，则根据当前第一卷径、第二减速比以及第一线速度的关系确定收卷电机轴对应的当前第二运行速度。该方法在牵引电机轴当前第一运行速度为零时，也就是停止工作时，放卷电机轴以与牵引轴运行方向相反的运行速度运行，避免产生的堆料现象影响产品质量；在牵引电机轴的当前第一运行速度不为零，开始工作或者工作时，通过牵引轴的第一线速度以及减速比和当前第一卷径的关系确定收卷电机轴的当前第二运行速度，避免在牵引电机轴停止到启动的阶段产生的产品拉伸变形现象，根据牵引轴的第一线速度，收放卷电机轴的运行速度随牵引电机轴的运行速度变化，避免上述两种现象的发生影响产品质量，进一步保证了产品质量。
在上述实施例的基础上，步骤S11中的获取牵引电机轴对应的当前第一运行速度，包括：
接收牵引电机轴对应的运行指令，当运行指令为工作运行指令时，则根据时间间隔获取牵引电机轴的当前电机转速值；
将当前电机转速值作为最后一个转速值，并根据预设数量获取之前的转速值；
统计之前的转速值数量，当之前的转速值数量小于预设数量时，则根据预设数量与之前的转速值数量的关系确定补充数量，将补充数量对应的电机转速值为零，且与当前电机转速值以及之前的转速值进行平均处理得到当前第一运行速度；
当转速值数量等于预设数量时，则将当前电机转速值与之前的转速值进行平均处理得到当前第一运行速度。
具体地，接收牵引电机轴对应的运行指令，当运行指令为工作运行指令时，根据时间间隔获取牵引电机轴的当前电机转速值。当运行指令为其他指令时，则不会获取牵引电机轴的当前电机转速值。
需要说明的是，牵引电机轴对应的不同电机转速值之间有可能受到其他信号干扰的因素，使得上一个电机转速值与当前的电机转速值其具体值差别较大，为了避免信号干扰，使得电机转速值趋于平缓，则根据预设数量获取之前的转速值。
为了避免当前的转速值的数量小于预设数量，则需要统计之前的转速值数量，当该数量小于预设数量时，则需要根据预设数量与之前的转速值数量的关系以确定补充数量，并将补充数量对应的电机转速值为零。根据补充数量对应的电机转速值、以及当前电机转速值和之前的转速值进行平均处理即得到当前第一运行速度。当该数量等于预设数量时，则将当前电机转速值与之前的转速值进行平均处理得到当前第一运行速度。
例如：根据时间间隔1ms获取到牵引电机轴的当前电机转速值，在第1ms时获取到当前电机转速值，其预设数量设定为4个，获取之前的转速值的数量为0，则需要根据预设数量获取4个补充数量，并设置为零，将5个数据进行平均处理得到当前第一运行速度。当在第6ms时获取到当前电机转速值，根据预设数量获取以第6ms为最后一个获取值，获取前4个转速值，并将当前电机转速值与之前的4个转速值进行平均处理得到第一运行速度。
本实施例提供的获取牵引电机轴对应的当前第一运行速度，提高数据的公平性，避免数获取数据的干扰性，使得获取到的牵引电机轴对应的当前第一运行速度更具有说服性。
在上述实施例的基础上，根据时间间隔获取牵引电机轴的当前电机转速值，包括：
根据时间间隔通过脉冲频率和/或电压模拟量获取牵引电机轴的当前电机转速值。
具体地，根据时间间隔通过何种途径获取牵引电机轴的当前电机转速值，可以通过牵引轴的变频器对应的脉冲频率经过换算得到电机转速值电机转速值，也可以通过牵引轴的伺服驱动器对应的电压模拟量输出经过换算得到电机转速值。为了数据的正确性，还可以冗余设计，通过脉冲频率和电压模拟量输出获取，当两者都进行获取时，换算得到的电机转速值进行对比。若相同，则说明当前无误差，若不同且存在误差范围内，也可以作为后续的输入，若不同且不在误差范围内，则需要输出报警信息提示工作人员当前的牵引电机轴不能正常工作，需要进行检修等。
本实施例提供的根据时间间隔通过脉冲频率和/或电压模拟量获取牵引电机轴的当前电机转速值，保证获取得到的当前电机转速值正确，使得后续的数据处理更具有说服性。
在上述实施例的基础上，步骤S11中的获取收卷轴对应的当前第一卷径，包括：
获取收卷轴的初始卷径、当前周长值、运行周期时间和初始位移值；
根据牵引轴对应的第一线速度得到收卷轴的第二线速度；
根据运行周期时间、第二线速度与初始位移值的关系确定当前位移值；
判断当前位移值是否大于收卷轴的当前周长值；
若是，则在初始卷径的基础上增加对应的产品材料的两个材料厚度值得到当前第一卷径；
若否，则在当前位移值的基础上结合运行周期时间、第二线速度得到新的当前位移值并返回判断当前位移值是否大于收卷轴的当前周长值的步骤。
具体地，获取收卷轴的初始卷径D1，当前周长值B1，运行周期时间T1，初始位移值S1，在上述实施例中提到，牵引轴与收卷轴的线速度相同，故根据牵引轴对应的第一线速度得到收卷轴的第二线速度L1，根据运行周期时间T1、第二线速度L1与初始位移值S1确定当前位移值S，通过以下公式得到：
S＝S1+L1*T1
判断当前位移值是否大于收卷轴的当前周长值，若大于，则说明运行周期时间已经运行完成，可以确定当前第一卷径D2，通过以下公式得到：
D2＝D1+2C
也就是在初始卷径D1的基础上增加对应的产品材料的两个材料厚度值C得到。同时为了下一个运行周期的开始，此时的S1设定为0。
若当前位移值小于或等于收卷轴的当前周长值，说明还未结束，则需要在当前位移值S的基础上结合运行周期时间T1，第二线速度得到新的当前位移值S，直到得到新的当前位移值大于收卷轴的当前周长值，可以理解的是，当前周长值根据收卷轴的当前半径变化而变化。
需要说明的是，对于放卷轴的当前第二卷径的获取和上述收卷轴的当前第一卷径的获取类似，其具体包括：
获取放卷轴对应的初始卷径D3、当前周长值B2、运行周期时间T2和初始位移值S3；
根据牵引轴对应的第一线速度L得到放卷轴的第三线速度L2；
根据运行周期时间T2、第三线速度L2与初始位移值S3的关系确定当前位移值S4，其具体公式如下：
S4＝S3+L2*T2
判断当前位移值S4是否大于收卷轴的当前周长值B2；
若是，则在初始卷径D3的基础上减少对应的产品材料的两个材料厚度值得到当前第二卷径；
若否，则在当前位移值的基础上结合运行周期时间T2、第三线速度L2得到新的当前位移值并返回判断当前位移值是否大于放卷轴的当前周长值的步骤。
本实施例提供的获取收卷轴对应的当前第一卷径，其卷径实时变化，便于获取后续的收卷电机轴的当前第二运行速度。
在上述实施例的基础上，对于步骤S12中的根据当前第一运行速度、第一减速比和牵引轴直径得到牵引轴对应的第一线速度，包括：
根据当前第一运行速度与第一减速比的关系确定牵引轴的运行转速；
根据牵引轴的运行转速与牵引轴直径的关系确定第一线速度。
为了后续得到收卷电机轴的当前第二运行速度，需要得到收卷轴对应的第二线速度，根据收卷轴与牵引轴之间的线速度相等的关系，需要确定牵引轴的第一线速度。根据当前第一运行速度与第一减速比的关系确定牵引轴的运行转速N，进而根据牵引轴的运行转速与牵引轴直径的关系确定第一线速度。
在上述实施例中已经详细阐述确定的第一线速度，在此不再赘述。
本实施例提供的根据当前第一运行速度、第一减速比和牵引轴直径得到牵引轴对应的第一线速度，通过收卷轴与牵引轴之间的线速度相等的关系，便于后续获取收卷电机轴的当前第二运行速度。
在上述实施例的基础上，步骤S14中的根据当前第一卷径、第二减速比以及第一线速度的关系确定收卷电机轴对应的当前第二运行速度，包括：
根据第一线速度与当前第一卷径的关系确定收卷轴的运行转速；
根据收卷轴的运行转速与第二减速比的关系确定当前第二运行速度。
由于牵引轴的第一线速度与收卷轴的第二线速度相等，因此根据第二线速度与当前第一卷径的关系确定收卷轴的运行转速，进而根据收卷轴的运行转速与第二减速比的关系确定得到当前第二运行速度。
在上述实施例中已经详细阐述确定的当前第二运行速度计算公式，在此不再赘述。对于确定收卷电机轴的当前第二运行速度通过线速度得到，也可以通过角速度进行得到，本发明不做具体限定，只要能够确定当前第二运行速度即可。
本实施例提供的根据当前第一卷径、第二减速比以及第一线速度的关系确定收卷电机轴对应的当前第二运行速度，当检测到当前第一运行速度不为零时，确定得到收卷电机轴对应的当前第二运行速度。
在上述实施例中，主要基于现有的开环恒张力控制中出现的收放卷电机轴的运行速度不能根据牵引电机轴的速度变化而变化，导致在牵引电机轴突然停止时出现的堆料现象以及突然启动时，牵引轴与放卷轴之间的拉伸使得收放卷轴之间的产品材料出现拉伸变形问题。在解决运行速度的同时，还需要考虑张力平衡，放卷电机轴在牵引电机轴不运行或运行速度为零时，放卷电机轴会以很低的速度反向运行，直到牵引轴与放卷轴之间的张力达到平衡而停止转动，牵引电机轴运行起来后，牵引轴与放卷轴之间的张力保持恒定，牵引电机轴拖动着放卷电机轴向前运行，其运行速度完全有机械结构参数和牵引轴速度决定。
获取牵引轴与收卷轴的第一张力值、牵引轴与放卷轴的第二张力值和放卷轴的当前第二卷径以及第三减速比，其中，第三减速比为放卷电机轴与放卷轴之间的减速比；
根据第一张力值、当前第一卷径以及第二减速比的关系确定收卷电机轴转矩；
根据第二张力值、当前第二卷径以及第三减速比的关系确定放卷电机轴转矩以维持张力平衡。
具体地，获取牵引轴与收卷轴的第一张力值H1，牵引轴与放卷轴的第二张力值H2，和放卷轴的当前第二卷径D4，在上述实施例中已经详细阐述放卷轴的当前第二卷径D4的获取过程，在此不做赘述。
根据第一张力值H1与当前第一卷径D2计算收卷轴转矩T1，通过以下公式得到：
T1＝H1*D2/2
进一步地，根据收卷轴转矩T1与收卷轴的第二减速比A1确定收卷电机轴对应的转矩T3，通过以下公式得到：
T3＝T1/A1
根据第二张力值H2与当前第二卷径D4计算放卷轴转矩T2，通过以下公式得到：
T2＝H2*D4/2
进一步地，根据放卷轴转矩T1与放卷轴的第三减速比A2确定放卷电机轴对应的转矩T4，通过以下公式得到：
T4＝T2/A2
可以理解的是，在本发明中，其第一张力值与第二张力值恒定，始终保持收放卷轴之间的张力平衡。
本实施例提供的确定收卷电机轴转矩和放卷电机轴转矩，始终保持收放卷轴之间的张力平衡。
上述详细描述了张力控制方法对应的各个实施例，在此基础上，本发明还公开与上述方法对应的张力控制的装置，图2为本发明实施例提供的一种张力控制的装置的结构图。如图2所示，张力控制的装置包括：
获取模块11，用于获取牵引电机轴对应的当前第一运行速度、第一减速比、牵引轴直径和收卷轴对应的当前第一卷径和第二减速比，放卷电机轴对应的反向运行速度，其中第一减速比为牵引电机轴与牵引轴之间的减速比，第二减速比为收电机卷轴与收卷轴之间的减速比；
确定模块12，用于根据当前第一运行速度、第一减速比和牵引轴直径确定牵引轴对应的第一线速度；
第一检测模块13，用于检测到当前第一运行速度为零时，则根据放卷电机轴的反向运行速度运行；
第二检测模块14，用于检测到当前第一运行速度不为零时，则根据当前第一卷径、第二减速比以及第一线速度的关系确定收卷电机轴对应的当前第二运行速度。
由于装置部分的实施例与上述的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参照上述方法部分的实施例描述，在此不再赘述。
本发明提供的一种张力控制装置，获取牵引电机轴对应的当前第一运行速度、第一减速比、牵引轴直径和收卷轴对应的当前第一卷径和第二减速比，放卷电机轴对应的反向运行速度，其中第一减速比为牵引电机轴与牵引轴之间的减速比，第二减速比为收卷电机轴与收卷轴之间的减速比；根据当前第一运行速度、第一减速比和牵引轴直径得到牵引轴对应的第一线速度；当检测到当前第一运行速度为零时，则根据放卷电机轴反向运行速度运行；当检测到当前第一运行速度不为零时，则根据当前第一卷径、第二减速比以及第一线速度的关系确定收卷电机轴对应的当前第二运行速度。该装置在牵引电机轴当前第一运行速度为零时，也就是停止工作时，放卷电机轴以与牵引轴运行方向相反的运行速度运行，避免产生的堆料现象影响产品质量；在牵引电机轴的当前第一运行速度不为零，开始工作或者工作时，通过牵引轴的第一线速度以及减速比和当前第一卷径的关系确定收卷电机轴的当前第二运行速度避免在牵引电机轴停止到启动的阶段产生的产品拉伸变形现象，根据牵引轴的第一线速度，收放卷电机轴的运行速度随牵引电机轴的运行速度变化，避免上述两种现象的发生影响产品质量，进一步保证了产品质量。
图3为本发明实施例提供的另一种张力控制的装置的结构图，如图3所示，该装置包括：
存储器21，用于存储计算机程序；
处理器22，用于执行计算机程序时实现张力控制方法的步骤。
本实施例提供的张力控制的装置可以包括但不限于智能手机、平板电脑、笔记本电脑或者台式电脑等。
其中，处理器22可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器22可以采用数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable LogicArray，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器22也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器22可以集成有图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器22还可以包括人工智能(Artificial Intelligence，AI)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
存储器21可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器21还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器21至少用于存储以下计算机程序211，其中，该计算机程序被处理器22加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的张力控制方法的相关步骤。另外，存储器21所存储的资源还可以包括操作系统212和数据213等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统212可以包括Windows、Unix、Linux等。数据213可以包括但不限于张力控制方法所涉及到的数据等等。
在一些实施例中，张力控制的装置还可包括有显示屏23、输入输出接口24、通信接口25、电源26以及通信总线27。
领域技术人员可以理解，图3中示出的结构并不构成对张力控制的装置的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。
处理器22通过调用存储于存储器21中的指令以实现上述任一实施例所提供的张力控制的方法的步骤。
本发明提供的一种张力控制装置，获取牵引电机轴对应的当前第一运行速度、第一减速比、牵引轴直径和收卷轴对应的当前第一卷径和第二减速比，放卷电机轴对应的反向运行速度，其中第一减速比为牵引电机轴与牵引轴之间的减速比，第二减速比为收卷电机轴与收卷轴之间的减速比；根据当前第一运行速度、第一减速比和牵引轴直径得到牵引轴对应的第一线速度；当检测到当前第一运行速度为零时，则根据放卷电机轴反向运行速度运行；当检测到当前第一运行速度不为零时，则根据当前第一卷径、第二减速比以及第一线速度的关系确定收卷电机轴对应的当前第二运行速度。该装置在牵引电机轴当前第一运行速度为零时，也就是停止工作时，放卷电机轴以与牵引轴运行方向相反的运行速度运行，避免产生的堆料现象影响产品质量；在牵引电机轴的当前第一运行速度不为零，开始工作或者工作时，通过牵引轴的第一线速度以及减速比和当前第一卷径的关系确定收卷电机轴的当前第二运行速度，避免在牵引电机轴停止到启动的阶段产生的产品拉伸变形现象，根据牵引轴的第一线速度，收放卷电机轴的运行速度随牵引电机轴的运行速度变化，避免上述两种现象的发生影响产品质量，进一步保证了产品质量。
进一步的，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器22执行时实现如上述张力控制方法的步骤。
可以理解的是，如果上述实施例中的方法以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
对于本发明提供的一种计算机可读存储介质的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不再赘述，其具有上述张力控制方法相同的有益效果。
以上对本发明所提供的一种张力控制方法、张力控制的装置及介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (10)
1.一种张力控制方法，其特征在于，包括：
获取牵引电机轴对应的当前第一运行速度、第一减速比、牵引轴直径和收卷轴对应的当前第一卷径和第二减速比，放卷电机轴对应的反向运行速度，其中所述第一减速比为所述牵引电机轴与牵引轴之间的减速比，所述第二减速比为收卷电机轴与所述收卷轴之间的减速比；
根据所述当前第一运行速度、所述第一减速比和所述牵引轴直径确定所述牵引轴对应的第一线速度；
当检测到所述当前第一运行速度为零时，则根据所述放卷电机轴的所述反向运行速度运行；
当检测到所述当前第一运行速度不为零时，则根据所述当前第一卷径、所述第二减速比以及所述第一线速度的关系确定所述收卷电机轴对应的当前第二运行速度。
2.根据权利要求1所述的张力控制方法，其特征在于，获取所述牵引电机轴对应的所述当前第一运行速度，包括：
接收所述牵引电机轴对应的运行指令，当所述运行指令为工作运行指令时，则根据时间间隔获取所述牵引电机轴的当前电机转速值；
将所述当前电机转速值作为最后一个转速值，并根据预设数量获取之前的转速值；
统计所述之前的转速值数量，当所述之前的转速值数量小于所述预设数量时，则根据所述预设数量与所述之前的转速值数量的关系确定补充数量，将所述补充数量对应的电机转速值为零，且与所述当前电机转速值以及所述之前的转速值进行平均处理得到所述当前第一运行速度；
当所述转速值数量等于所述预设数量时，则将所述当前电机转速值与所述之前的转速值进行平均处理得到所述当前第一运行速度。
3.根据权利要求2所述的张力控制方法，其特征在于，所述根据时间间隔获取所述牵引电机轴的当前电机转速值，包括：
根据所述时间间隔通过脉冲频率和/或电压模拟量获取所述牵引电机轴的所述当前电机转速值。
4.根据权利要求1所述的张力控制方法，其特征在于，获取所述收卷轴对应的所述当前第一卷径，包括：
获取所述收卷轴的初始卷径、当前周长值、运行周期时间和初始位移值；
根据所述牵引轴对应的所述第一线速度得到所述收卷轴的第二线速度；
根据所述运行周期时间、所述第二线速度与所述初始位移值的关系确定当前位移值；
判断所述当前位移值是否大于所述收卷轴的当前周长值；
若是，则在所述初始卷径的基础上增加对应的产品材料的两个材料厚度值得到所述当前第一卷径；
若否，则在所述当前位移值的基础上结合所述运行周期时间、所述第二线速度得到新的所述当前位移值并返回所述判断所述当前位移值是否大于所述收卷轴的当前周长值的步骤。
5.根据权利要求1所述的张力控制方法，其特征在于，所述根据所述当前第一运行速度、所述第一减速比和所述牵引轴直径得到所述牵引轴对应的第一线速度，包括：
根据所述当前第一运行速度与所述第一减速比的关系确定所述牵引轴的运行转速；
根据所述牵引轴的运行转速与所述牵引轴直径的关系确定所述第一线速度。
6.根据权利要求1所述的张力控制方法，其特征在于，根据所述当前第一卷径、所述第二减速比以及所述第一线速度的关系确定所述收卷电机轴对应的所述当前第二运行速度，包括：
根据所述第一线速度与所述当前第一卷径的关系确定所述收卷轴的运行转速；
根据所述收卷轴的运行转速与所述第二减速比的关系确定所述当前第二运行速度。
7.根据权利要求1所述的张力控制方法，其特征在于，还包括：
获取所述牵引轴与所述收卷轴的第一张力值、所述牵引轴与放卷轴的第二张力值、所述放卷轴的当前第二卷径以及第三减速比，其中，所述第三减速比为所述放卷电机轴与所述放卷轴之间的减速比；
根据所述第一张力值、所述当前第一卷径以及所述第二减速比的关系确定收卷电机轴转矩；
根据所述第二张力值、所述当前第二卷径以及所述第三减速比的关系确定放卷电机轴转矩以维持张力平衡。
8.一种张力控制的装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取牵引电机轴对应的当前第一运行速度、第一减速比、牵引轴直径和收卷轴对应的当前第一卷径和第二减速比，放卷电机轴对应的反向运行速度，其中所述第一减速比为所述牵引电机轴与牵引轴之间的减速比，所述第二减速比为收卷电机轴与所述收卷轴之间的减速比；
确定模块，用于根据所述当前第一运行速度、所述第一减速比和所述牵引轴直径确定所述牵引轴对应的第一线速度；
第一检测模块，用于检测到所述当前第一运行速度为零时，则根据所述放卷电机轴的所述反向运行速度运行；
第二检测模块，用于检测到所述当前第一运行速度不为零时，则根据所述当前第一卷径、所述第二减速比以及所述第一线速度的关系确定所述收卷电机轴对应的当前第二运行速度。
9.一种张力控制的装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的张力控制的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的张力控制的方法的步骤。
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