CN116730079A - 一种张力控制方法、张力控制装置、控制设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种张力控制方法、张力控制装置、控制设备及存储介质。该方法应用于机械系统中的控制设备，且该机械系统还包括收卷电机；该方法包括：获取所述收卷电机的实时卷径；根据所述实时卷径确定所述收卷电机所收取的材料的外表面期望张力，其中，所述外表面期望张力与所述实时卷径呈负相关关系；基于所述外表面期望张力对所述材料进行张力控制。通过本申请方案，可缓解收卷一侧因其已收取的材料内部张力过大而出现的炮筒问题。

Description

一种张力控制方法、张力控制装置、控制设备及存储介质

技术领域

本申请属于控制技术领域，尤其涉及一种张力控制方法、张力控制装置、控制设备及计算机可读存储介质。

背景技术

在收放卷的过程中，往往会对收卷一侧采用简单的线速度控制，具体为控制其收卷保持恒定线速度；也即收卷时，其最外侧的线速度保持固定。然而，随着收放卷的不断进行，收卷卷径通常会越来越大，在其外侧的线速度保持固定的情况下，其内部的张力会不断变大，从而导致已收取的材料的内外侧受力不均，最终使已收取材料的中间凸出，出现收卷炮筒的现象。

发明内容

本申请提供了一种张力控制方法、张力控制装置、控制设备及计算机可读存储介质，可缓解收卷一侧因其内部张力过大而出现的炮筒问题。

第一方面，本申请提供了一种张力控制方法，张力控制方法应用于机械系统中的控制设备，机械系统还包括收卷电机；张力控制方法包括：

获取收卷电机的实时卷径；

根据实时卷径确定收卷电机所收取的材料的外表面期望张力，其中，外表面期望张力与实时卷径呈负相关关系；

基于外表面期望张力对材料进行张力控制。

第二方面，本申请提供了一种张力控制装置，张力控制装置应用于机械系统中的控制设备，机械系统还包括收卷电机；张力控制装置包括：

获取模块，用于获取收卷电机的实时卷径；

确定模块，用于根据实时卷径确定收卷电机所收取的材料的外表面期望张力，其中，外表面期望张力与实时卷径呈负相关关系；

控制模块，用于基于外表面期望张力对材料进行张力控制。

第三方面，本申请提供了一种控制设备，上述控制设备包括存储器、处理器以及存储在上述存储器中并可在上述处理器上运行的计算机程序，上述处理器执行上述计算机程序时实现如上述第一方面的方法的步骤。

第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面的方法的步骤。

第五方面，本申请提供了一种计算机程序产品，上述计算机程序产品包括计算机程序，上述计算机程序被一个或多个处理器执行时实现如上述第一方面的方法的步骤。

本申请与现有技术相比存在的有益效果是：控制设备通过控制收卷侧的外表面张力实现对其内部张力的控制。具体地，控制设备可在收放卷的过程中获取收卷电机的实时卷径，并根据该实时卷径确定出收卷电机所收取的材料的外表面期望张力。其中，该外表面期望张力与该实时卷径呈负相关关系；也即，实时卷径越大，外表面期望张力越小。控制设备由此可以基于该外表面期望张力对材料进行张力控制，使得该材料的外表面张力可以随着实时卷径的增大而减小。通过减小收卷侧的外表面张力，收卷侧的内部张力也随之减小，使得其内部张力不再过大，从而缓解收卷炮筒的问题。

可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的机械系统的架构示例图；

图2是本申请实施例提供的张力控制方法的实现流程示意图；

图3是本申请实施例提供的张力控制装置的结构框图；

图4是本申请实施例提供的控制设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上（包括两个），除非另有明确具体的限定。

在工业应用场景下的生产开始及结束的阶段，往往会出现收放卷的相关应用。一般而言，收放卷的对象是纸、金属、纤维及塑料等材料的各种薄片或丝线。在收放卷时，一般会有放卷电机及收卷电机。针对收卷电机而言，当前往往对其采用简单的线速度控制策略，具体为控制其收卷线速度保持恒定。可以想象，随着收放卷的持续进行，收卷电机所对应的卷辊上缠绕的材料不断变多，导致其卷辊的卷径也不断增加；在收卷线速度恒定的情况下，收卷卷径的增加会使已收取的材料内部的张力不断变大，从而导致已收取材料的中间凸出，出现收卷炮筒的现象。

基于以上考虑，本申请实施例提出了一种张力控制方法，在开始收卷后，可先获取收卷电机的实时卷径，并根据该实时卷径确定外表面期望张力，其中，外表面期望张力与实时卷径呈负相关关系，最终基于该外表面期望张力对材料进行张力控制。此过程中，由于外表面期望张力与实时卷径呈负相关关系，因而实时卷径越大，外表面期望张力越小，基于此对材料进行张力控制后，可使已收取的材料内部的张力也随之减小，从而缓解收卷一侧因其内部张力过大而出现的炮筒问题。为了说明本申请实施例所提出的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

下面对本申请实施例提供的一种张力控制方法进行描述。该张力控制方法可应用于机械系统中的控制设备。为便于理解该张力控制方法，下面对该机械系统进行简单说明：

机械系统除了控制设备之外，还包括有收放卷电机。根据使用用途，该收放卷电机可被细分为：用于材料放卷的放卷电机，以及，用于材料收卷的收卷电机。在此基础上，在基于材料进行涂装包裹的应用场景（例如为电池包蓝膜的应用场景）下，该机械系统除了收放卷电机之外，还可包括有用于材料拉取及裁剪的拉取电机，此处不作赘述。

机械系统中的控制设备，可用于控制该机械系统中的各个组件进行工作。该控制设备包括：中央控制器。其中，该中央控制器具备交互功能（包括交互输入功能及交互输出功能），该交互功能可通过触摸屏幕而实现；或者，该交互功能也可通过键盘和/或鼠标，以及屏幕而实现。本申请实施例中，不对该中央控制器的制造厂商及其型号作出限定。

为实现对电机的直接及便捷控制，控制设备还可包括：变频器。其中，电机与变频器为一一对应的关系；也即，可以为每个电机均配备一个变频器。在一些示例中，各电机所配备的变频器可以为相同的型号。

中央控制器可以与各个变频器建立采用RS-485串行总线标准的通讯连接，使得在接线减少的情况下，中央控制器仍可与变频器进行数据交互，随时获知变频器的各个变量的信息；也即，可以在系统精简的前提下，实现对机械系统中各个组件的控制。

为实现对拉卷电机所收取的材料的张力控制，机械系统还可包括有张力调节机构。该张力调节机构通常设置在放卷电机和收卷电机之间，其为位置可控的辊，可在第一端点位置至第二端点位置之间移动。在该机械系统中，材料由放卷电机对应的卷辊放出后，先绕过该张力调节机构，之后再由收卷电机对应的卷辊收取，由此使得张力调节机构可向材料施加力。具体地，张力调节机构处于第一端点位置时，向材料施加的力最大，处于第二端点位置时，向材料施加的力最小。在一些示例中，张力调节机构处于第二端点位置时，可处于不与材料接触或是刚好与材料接触的状态，使得此时向材料施加的力为0。

为了使张力调节机构具备双向调节张力的能力，初始状态下，该张力调节机构可处于第一端点位置及第二端点位置之间的中间位置。又考虑到张力控制过程中，整体控制趋势是控制已收取的材料的外表面的张力减小，因而该初始状态下，该张力调节机构也可以是处于靠近第一端点位置的位置，由此给后续的张力控制留出充分的控制空间。

除了以上所描述的机械系统的各个组件之外，该机械系统中还可包括若干个过辊以及针对材料的张力检测传感器等，本申请实施例对此不再赘述。

参见图1，图1给出了张力调节机构的工作示例。具体地，图1中涉及机械系统中的如下几个组件：张力调节机构11，放卷装置12，过辊13及收卷装置14。其中，放卷装置12包括放卷电机、该放卷电机所对应的卷辊及其缠绕的材料，收卷装置14包括收卷电机、该收卷电机所对应的卷辊及其缠绕的材料。由图1可知，张力调节机构11在移动至最下位置（也即第一端点位置）的情况下，与材料有最大程度地接触，这可使得其向材料施加的力最大；张力调节机构11在移动至最上位置（也即第二端点位置）的情况下，基本不与材料接触（或者只与材料有轻微程度地接触），这可使得其向材料施加的力最小。

基于以上介绍的机械系统，参见图2，本申请实施例中的张力控制方法包括：

步骤201，获取收卷电机的实时卷径。

在机械系统启动运行，收放卷电机开始工作后，控制设备即可获取收卷电机的实时卷径。其中，收卷电机的实时卷径具体指的是：收卷电机所对应的卷辊及其缠绕的材料（也即已收取的材料）这一整体的实时卷径。

在一些实施例中，该实时卷径可以通过高精度的传感器而实时测量得到。仅作为示例，该传感器可以为超声波测距传感器，该超声波测距传感器的测量方向垂直于卷辊的外表面（也即垂直于收卷电机已收取的材料的外表面）。控制设备可根据超声波测距传感器与卷辊外表面的距离（也即超声波测距传感器初始的测距值）以及超声波传感器实时的测距值来确定收卷电机的实时卷径。

在另一些实施例中，该实时卷径也可以通过其收卷圈数而实时计算得到。仅作为示例，控制设备可通过变频器统计收卷电机的收卷圈数，或者也可通过霍尔传感器来统计收卷电机的收卷圈数，之后再根据收卷圈数计算实时卷径，其公式可为：。其中，D为计算所得的实时卷径；V为收卷线速度（也即已收取的材料最外侧的线速度）；t为收卷两圈所对应的时长。

步骤202，根据实时卷径确定收卷电机所收取的材料的外表面期望张力。

在收卷线速度稳定的情况下，随着实时卷径的不断增大，已收取的材料内部的张力也会不断变大。基于此，控制设备需要控制材料最外侧的张力随实时卷径的增大而减小，才能间接地控制已收取的材料内部的张力尽可能保持稳定。由此可知，控制设备实际期望的是对材料的外表面进行锥度控制，也即期望收卷电机的实时卷径与材料最外侧的张力之间呈负相关关系。为便于描述，将控制设备所期望的材料最外侧的张力记作外表面期望张力。

在一些示例中，实时卷径与外表面期望张力的关系可以是线性的，这可基于正比例函数而实现；或者，实时卷径与外表面期望张力的关系也可以是非线性的，这可基于反比例函数而实现。

步骤203，基于外表面期望张力对材料进行张力控制。

控制设备可根据已确定的外表面期望张力，对材料进行张力控制。在一些示例中，该张力控制可通过调整张力调节机构的位置而实现，也可通过调整收卷电机的运行参数而实现。考虑到收卷电机也要保证材料收卷的正常执行，因而调整收卷电机的运行参数通常仅能实现较小范围内的张力控制。实际应用场景下，可考虑以调整张力调节机构的位置为主，以调整收卷电机的运行参数为辅，也即通过二者的结合来实现张力控制。

在一些实施例中，以通过调整张力调节机构的位置实现张力控制为例，控制设备可先触发张力检测传感器的运行，由此得到张力检测传感器所检测到的材料的外表面实时张力；然后，根据检测所得的外表面实时张力及当前计算所得的外表面期望张力，即可计算出二者之间的差异，并根据该差异调整张力调节机构的位置，使得二者能够相等。实际应用场景中，受制于各种外部因素，二者完全相等的情况较难出现，因而为简化控制，只需使二者差异尽可能在预设差异范围内即可。仅作为示例，该预设差异范围可以为±0.5N，当然也可以为其它数值范围，此处不作限定。

具体地，在调整张力调节机构的位置时，最主要的是要确定调节方向，也即确定要控制该张力调节机构向哪个方向移动。前文已描述了：张力调节机构处于第一端点位置时，向材料施加的力最大，张力调节机构处于第二端点位置时，向材料施加的力最小，基于此可有如下结论：

在外表面实时张力与外表面期望张力之间的差异超过了预设差异范围，且为正值的情况下，可知外表面实时张力大于外表面期望张力。考虑到张力控制的目的是使外表面实时张力向外表面期望张力靠拢，因而此时应减小外表面实时张力。为实现这一目标，控制设备可控制张力调节机构向第二端点位置的方向移动，使得张力调节机构向材料所施加的力减小，实现张力的减小。最终，只要外表面实时张力与外表面期望张力之间的差异在预设差异范围内即可。

在外表面实时张力与外表面期望张力之间的差异超过了预设差异范围，且为负值的情况下，可知外表面实时张力小于外表面期望张力。考虑到张力控制的目的是使外表面实时张力向外表面期望张力靠拢，因而此时应加大外表面实时张力。为实现这一目标，控制设备可控制张力调节机构向第一端点位置的方向移动，使得张力调节机构向材料所施加的力增加，实现张力的增加。最终，只要外表面实时张力与外表面期望张力之间的差异在预设差异范围内即可。

在一些实施例中，可能出现张力调节机构已调整至第一端点位置或第二端点位置，但外表面实时张力及外表面期望张力之间仍存在不可忽视的差异（也即该差异仍超过预设差异范围）的情况。这种情况下，由于张力调节机构已经到达端点位置，因而无法再继续通过该张力调节机构进行张力调节，此时控制设备可转而通过调整收卷电机的运行参数来实现张力控制。仅作为示例，如果在该情况下，外表面实时张力及外表面期望张力之间的差异为正值，则可控制收卷电机减小收卷线速度，以减小外表面实时张力，使其向外表面期望张力靠拢；反之，如果在该情况下，外表面实时张力及外表面期望张力之间的差异为负值，则可控制收卷电机增加其收卷线速度，以增加外表面实时张力，使其向外表面期望张力靠拢。

在一些实施例中，通过对收卷侧的研究发现，在刚开始收卷（也即实时卷径与初始卷径较接近）时，以及在快完成收卷（也即实时卷径与最大卷径较接近）时，较少出现收卷炮筒的问题；也即，收卷炮筒的问题通常是在收卷的中间过程中出现的。基于此，可预先设定一需要进行张力控制的卷径范围。并在步骤102之前，先将实时卷径与该卷径范围进行比对。可以理解，如果实时卷径未在该卷径范围内，则表明当前出现收卷炮筒的问题的可能性较小，无需现在就开始对材料进行张力控制，由此步骤102可被优化为：在实时卷径处于卷径范围内的情况下，根据实时卷径确定外表面期望张力。

在一些示例中，在实时卷径与外表面期望张力为线性的负相关关系的情况下，控制设备可先根据预设的初始卷径、预设的最大卷径、预设的张力系数及实时卷径，计算调整系数，然后再根据该调整系数及预设的起始张力，计算外表面期望张力。具体地，以上过程可表达为如下计算公式：

其中，F1表示计算所得的外表面期望张力；F0表示预设的起始张力，可由用户根据材料的类型而设定；K表示预设的张力系数，可根据预先实验而测得，且在使用过程中可根据控制情况而对其进行人工或智能调整；D_max表示收卷的最大卷径，可由用户根据材料的类型而设定；D₀表示收卷的初始卷径，可在收卷开始之前测量而得。

由上可见，本申请实施例中的控制设备通过控制收卷侧的外表面张力实现对其内部张力的控制。具体地，控制设备可在收放卷的过程中获取收卷电机的实时卷径，并根据该实时卷径确定出收卷电机所收取的材料的外表面期望张力。其中，该外表面期望张力与该实时卷径呈负相关关系；也即，实时卷径越大，外表面期望张力越小。控制设备由此可以基于该外表面期望张力对材料进行张力控制，使得该材料的外表面张力可以随着实时卷径的增大而减小。通过减小收卷侧的外表面张力，收卷侧的内部张力也随之减小，使得其内部张力不再过大，从而缓解收卷炮筒的问题。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

对应于上文所提供的张力控制方法，本申请实施例还提供了一种张力控制装置。其中，该张力控制装置集成于机械系统中的控制设备，且该机械系统还包括收卷电机，具体在前文已有描述，此处不作赘述；参见图3，本申请实施例中的张力控制装置3包括：

获取模块301，用于获取收卷电机的实时卷径；

确定模块302，用于根据实时卷径确定收卷电机所收取的材料的外表面期望张力，其中，外表面期望张力与实时卷径呈负相关关系；

控制模块303，用于基于外表面期望张力对材料进行张力控制。

在一些实施例中，机械系统还包括放卷电机及张力调节机构；其中，材料由放卷电机对应的卷辊放出，绕过张力调节机构后，由收卷电机对应的卷辊收取，张力调节机构用于向材料施加力；控制模块303，包括：

检测单元，用于检测材料的外表面实时张力；

第一调整单元，用于根据外表面实时张力及外表面期望张力之间的差异，调整张力调节机构的位置。

在一些实施例中，张力调节机构能够在第一端点位置及第二端点位置之间移动，其中，张力调节机构处于第一端点位置时，向材料施加的力最大，张力调节机构处于第二端点位置时，向材料施加的力最小；第一调整单元，包括：

第一控制子单元，用于在外表面实时张力与外表面期望张力之间的差异为正值的情况下，控制张力调节机构向第二端点位置的方向移动；

第二控制子单元，用于在外表面实时张力与外表面期望张力之间的差异为负值的情况下，控制张力调节机构向第一端点位置的方向移动。

在一些实施例中，控制模块303还包括：

第二调整单元，用于在张力调节机构已调整至端点位置，且外表面实时张力及外表面期望张力之间仍存在差异的情况下，根据外表面实时张力及外表面期望张力之间的差异，调整收卷电机的运行参数。

在一些实施例中，获取模块301，包括：

统计单元，用于统计收卷电机的收卷圈数；

第一计算单元，用于根据收卷圈数计算实时卷径。

在一些实施例中，张力控制装置3还包括：

比对模块，用于将实时卷径与预设的卷径范围进行比对；

确定模块302，具体用于在实时卷径处于卷径范围内的情况下，根据实时卷径确定外表面期望张力。

在一些实施例中，确定模块302，包括：

第二计算单元，用于根据预设的初始卷径、预设的最大卷径、预设的张力系数及实时卷径，计算调整系数，其中，初始卷径通过测量得到；

第三计算单元，用于根据调整系数及预设的起始张力，计算外表面期望张力。

由上可见，本申请实施例中，张力控制装置通过控制收卷侧的外表面张力实现对其内部张力的控制。具体地，张力控制装置可在收放卷的过程中获取收卷电机的实时卷径，并根据该实时卷径确定出收卷电机所收取的材料的外表面期望张力。其中，该外表面期望张力与该实时卷径呈负相关关系；也即，实时卷径越大，外表面期望张力越小。张力控制装置由此可以基于该外表面期望张力对材料进行张力控制，使得该材料的外表面张力可以随着实时卷径的增大而减小。通过减小收卷侧的外表面张力，收卷侧的内部张力也随之减小，使得其内部张力不再过大，从而缓解收卷炮筒的问题。

对应于上文所提供的张力控制方法，本申请实施例还提供了一种控制设备。该控制设备为机械系统的组成部分，且该机械系统还包括收卷电机，前文已有描述，此处不再赘述。参见图4，本申请实施例中的控制设备4包括：存储器401，一个或多个处理器402（图4中仅示出一个）及存储在存储器401上并可在处理器402上运行的计算机程序。其中：存储器401用于存储软件程序以及模块，处理器402通过运行存储在存储器401的软件程序以及单元，从而执行各种功能应用以及数据处理，以获取上述预设事件对应的资源。具体地，处理器402通过运行存储在存储器401的上述计算机程序时实现以下步骤：

获取收卷电机的实时卷径；

根据实时卷径确定收卷电机所收取的材料的外表面期望张力，其中，外表面期望张力与实时卷径呈负相关关系；

基于外表面期望张力对材料进行张力控制。

假设上述为第一种可能的实施方式，则在第一种可能的实施方式作为基础而提供的第二种可能的实施方式中，机械系统还包括放卷电机及张力调节机构；其中，材料由放卷电机对应的卷辊放出，绕过张力调节机构后，由收卷电机对应的卷辊收取，张力调节机构用于向材料施加力；基于外表面期望张力对材料进行张力控制，包括：

检测材料的外表面实时张力；

根据外表面实时张力及外表面期望张力之间的差异，调整张力调节机构的位置。

在上述第二种可能的实施方式作为基础而提供的第三种可能的实施方式中，张力调节机构能够在第一端点位置及第二端点位置之间移动，其中，张力调节机构处于第一端点位置时，向材料施加的力最大，张力调节机构处于第二端点位置时，向材料施加的力最小；根据外表面实时张力及外表面期望张力之间的差异，调整张力调节机构的位置，包括：

在外表面实时张力与外表面期望张力之间的差异为正值的情况下，控制张力调节机构向第二端点位置的方向移动；

在外表面实时张力与外表面期望张力之间的差异为负值的情况下，控制张力调节机构向第一端点位置的方向移动。

在上述第二种可能的实施方式作为基础而提供的第四种可能的实施方式中，在根据外表面实时张力及外表面期望张力之间的差异，调整张力调节机构的位置之后，处理器402通过运行存储在存储器401的上述计算机程序时实现以下步骤：

在张力调节机构已调整至端点位置，且外表面实时张力及外表面期望张力之间仍存在差异的情况下，根据外表面实时张力及外表面期望张力之间的差异，调整收卷电机的运行参数。

在上述第一种可能的实施方式作为基础而提供的第五种可能的实施方式中，获取收卷电机的实时卷径，包括：

统计收卷电机的收卷圈数；

根据收卷圈数计算实时卷径。

在上述第一种可能的实施方式作为基础，或者上述第二种可能的实施方式作为基础，或者上述第三种可能的实施方式作为基础，或者上述第四种可能的实施方式作为基础，或者上述第五种可能的实施方式作为基础而提供的第六种可能的实施方式中，在根据实时卷径确定收卷电机所收取的材料的外表面期望张力之前，处理器402通过运行存储在存储器401的上述计算机程序时实现以下步骤：

将实时卷径与预设的卷径范围进行比对；

根据实时卷径确定收卷电机所收取的材料的外表面期望张力，包括：

在实时卷径处于卷径范围内的情况下，根据实时卷径确定外表面期望张力。

在上述第六种可能的实施方式作为基础而提供的第七种可能的实施方式中，根据实时卷径确定外表面期望张力，包括：

根据预设的初始卷径、预设的最大卷径、预设的张力系数及实时卷径，计算调整系数，其中，初始卷径通过测量得到；

根据调整系数及预设的起始张力，计算外表面期望张力。

应当理解，在本申请实施例中，所称处理器402可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路 (Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器401可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器402 提供指令和数据。存储器401的一部分或全部还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器401还可以存储设备类型的信息。

由上可见，本申请实施例中的控制设备通过控制收卷侧的外表面张力实现对其内部张力的控制。具体地，控制设备可在收放卷的过程中获取收卷电机的实时卷径，并根据该实时卷径确定出收卷电机所收取的材料的外表面期望张力。其中，该外表面期望张力与该实时卷径呈负相关关系；也即，实时卷径越大，外表面期望张力越小。控制设备由此可以基于该外表面期望张力对材料进行张力控制，使得该材料的外表面张力可以随着实时卷径的增大而减小。通过减小收卷侧的外表面张力，收卷侧的内部张力也随之减小，使得其内部张力不再过大，从而缓解收卷炮筒的问题。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将上述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者外部设备软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，上述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

上述集成的单元如果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存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关联的硬件来完成，上述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，上述计算机程序包括计算机程序代码，上述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。上述计算机可读存储介质可以包括：能够携带上述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机可读存储器、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，上述计算机可读存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读存储介质不包括是电载波信号和电信信号。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种张力控制方法，其特征在于，所述张力控制方法应用于机械系统中的控制设备，所述机械系统还包括收卷电机；所述张力控制方法包括：

获取所述收卷电机的实时卷径；

根据所述实时卷径确定所述收卷电机所收取的材料的外表面期望张力，其中，所述外表面期望张力与所述实时卷径呈负相关关系；

基于所述外表面期望张力对所述材料进行张力控制。

2.如权利要求1所述的张力控制方法，其特征在于，所述机械系统还包括放卷电机及张力调节机构；其中，所述材料由所述放卷电机对应的卷辊放出，绕过所述张力调节机构后，由所述收卷电机对应的卷辊收取，所述张力调节机构用于向所述材料施加力；所述基于所述外表面期望张力对所述材料进行张力控制，包括：

检测所述材料的外表面实时张力；

根据所述外表面实时张力及所述外表面期望张力之间的差异，调整所述张力调节机构的位置。

3.如权利要求2所述的张力控制方法，其特征在于，所述张力调节机构能够在第一端点位置及第二端点位置之间移动，其中，所述张力调节机构处于所述第一端点位置时，向所述材料施加的力最大，所述张力调节机构处于所述第二端点位置时，向所述材料施加的力最小；所述根据所述外表面实时张力及所述外表面期望张力之间的差异，调整所述张力调节机构的位置，包括：

在所述外表面实时张力与所述外表面期望张力之间的差异为正值的情况下，控制所述张力调节机构向所述第二端点位置的方向移动；

在所述外表面实时张力与所述外表面期望张力之间的差异为负值的情况下，控制所述张力调节机构向所述第一端点位置的方向移动。

4.如权利要求2所述的张力控制方法，其特征在于，在所述根据所述外表面实时张力及所述外表面期望张力之间的差异，调整所述张力调节机构的位置之后，所述张力控制方法还包括：

在所述张力调节机构已调整至端点位置，且所述外表面实时张力及所述外表面期望张力之间仍存在差异的情况下，根据所述外表面实时张力及所述外表面期望张力之间的差异，调整所述收卷电机的运行参数。

5.如权利要求1所述的张力控制方法，其特征在于，所述获取所述收卷电机的实时卷径，包括：

统计所述收卷电机的收卷圈数；

根据所述收卷圈数计算所述实时卷径。

6.如权利要求1至5任一项所述的张力控制方法，其特征在于，在所述根据所述实时卷径确定所述收卷电机所收取的材料的外表面期望张力之前，所述张力控制方法还包括：

将所述实时卷径与预设的卷径范围进行比对；

所述根据所述实时卷径确定所述收卷电机所收取的材料的外表面期望张力，包括：

在所述实时卷径处于所述卷径范围内的情况下，根据所述实时卷径确定所述外表面期望张力。

7.如权利要求6所述的张力控制方法，其特征在于，所述根据所述实时卷径确定所述外表面期望张力，包括：

根据预设的初始卷径、预设的最大卷径、预设的张力系数及所述实时卷径，计算调整系数；

根据所述调整系数及预设的起始张力，计算所述外表面期望张力。

8.一种张力控制装置，其特征在于，所述张力控制装置应用于机械系统中的控制设备，所述机械系统还包括收卷电机；所述张力控制装置包括：

获取模块，用于获取所述收卷电机的实时卷径；

确定模块，用于根据所述实时卷径确定所述收卷电机所收取的材料的外表面期望张力，其中，所述外表面期望张力与所述实时卷径呈负相关关系；

控制模块，用于基于所述外表面期望张力对所述材料进行张力控制。

9.一种控制设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。