CN116902657A - 一种模切分条机的电气控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种模切分条机的电气控制系统及控制方法，首先采集模切分条机的振动信号集合和卷材线速度集合，对振动信号集合进行拟合，得到振动拟合信号，对振动拟合信号进行模态分解，得到振动信号主模态，进而由振动信号主模态确定模切分条机的振动影响因子，进而根据卷材线速度集合和动态异变特征值，确定收卷不确定度，根据振动影响因子、收卷不确定度和模切分条机的当前转速，确定张力修正锥度，由张力修正锥度对模切分条机的转速控制信号进行修正后，得到转速修正控制信号，根据转速修正控制信号控制模切分条机收卷，能够根据模切分条机的振动情况和收卷不确定度对张力锥度进行修正，从而避免了轴芯附近的卷材由于受到挤压而变形损毁。
Description
技术领域
本申请涉及模切分条机技术领域，并且更具体地，涉及一种模切分条机的电气控制系统及控制方法。
背景技术
模切分条机是软包装造纸、纺织、塑料、印刷等行业中一个重要的加工设备，它的主要作用是将来自前一工序中的宽门幅卷筒状卷材，经放卷装置放卷后并按照特定的工艺要求，将它分切成若干条窄门幅的带材，最后分别被收卷装置收卷在若干个卷筒中，以备后面的工序使用，在模切分条机的放卷、分切和收卷等过程中，卷材的张力控制是至关重要的，张力控制的质量和张力的工艺参数直接影响卷材的收卷松紧度以及端面的整齐性，因此为了保证收放卷和分切过程的质量，必须对卷材的放卷和收卷过程中对卷材的张力实施控制。
模切分条机在收卷时的张力控制相对来说更为困难，收卷时卷材需要处于变张力状态，即随着收卷半径的增大，收卷处的卷材张力要逐渐减小，以防止卷材内部应力的增大，现有技术中，主要是根据预设的张力锥度确定期望转速，进而通过比例-积分-微分（Proportional-Integral-Derivative，PID）控制器输出对收卷装置电机的转速控制信号调节，这种控制方式在模切分条机使用寿命较长时，长时间的运行和磨损会引起分条机的各个部件产生松动、磨损和不稳定性，从而引起振动干扰，振动干扰容易对卷材的张力产生影响，尤其是在收卷时振动干扰会导致卷材张力的瞬时波动，靠轴芯附近的卷材由于受到挤压而变形损毁。
发明内容
本申请提供一种模切分条机的电气控制系统及控制方法，以解决在收卷时振动干扰会导致卷材张力的瞬时波动，靠轴芯附近的卷材由于受到挤压而变形损毁的技术问题。
本申请采用如下技术方案解决上述技术问题：
第一方面，本申请提供一种模切分条机的控制方法，该方法可以由网络设备执行，或者，也可以由配置于网络设备中的芯片执行，本申请对此不作限定。
采集模切分条机的振动信号，得到振动信号集合；
采集所述模切分条机的卷材线速度，得到卷材线速度集合；
对所述振动信号集合进行拟合，得到振动拟合信号，对所述振动拟合信号进行模态分解，得到振动信号主模态，进而由所述振动信号主模态确定所述模切分条机的振动影响因子；
获取所述模切分条机的放卷半径与收卷半径的动态异变特征值，根据所述卷材线速度集合和所述动态异变特征值，确定收卷不确定度；
根据所述振动影响因子、收卷不确定度和模切分条机的当前转速，确定所述模切分条机的张力修正锥度；
根据所述张力修正锥度对所述模切分条机的转速控制信号进行修正后，得到转速修正控制信号，根据所述转速修正控制信号控制所述模切分条机收卷。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，采集所述模切分条机的卷材线速度具体可以包括：
采集所述模切分条机放卷轴的角速度；
采集所述模切分条机收卷轴的角速度；
根据所述模切分条机放卷轴的角速度和收卷轴的角速度，确定所述模切分条机的卷材线速度，所述卷材线速度可以通过下式确定：
其中，为所述卷材线速度，/>为所述放卷轴的角速度，/>为所述收卷轴的角速度，/>为放卷侧的卷材半径，/>为收卷侧的卷材半径。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，由所述振动信号主模态确定所述模切分条机的振动影响因子包括：
获取所述振动信号主模态；
获取所述模切分条机的安全振动幅值；
获取所述振动信号主模态的平均值；
根据所述振动信号主模态、所述安全振动幅值/>和所述振动信号主模态的平均值/>，确定所述模切分条机的振动影响因子/>，具体实现时，所述模切分条机的振动影响因子/>根据下式确定：
其中，为所述振动信号主模态的时间自变量，/>和/>分别为所述振动信号主模态的时间自变量的定义域的两个端点值，/>为所述振动信号主模态的时间自变量的微分，/>为最大值函数，用于返回函数内参数的最大值，/>为所述振动影响因子的修正系数，标定为常数。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述安全振动幅值为所述模切分条机空载时张力辊的振动平均幅值与模切分条机的安全系数相乘后得到。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，采用加速度传感器获取所述模切分条机的振动信号，进而得到振动信号集合。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，采用拉格朗日插值法对所述振动信号集合进行拟合，进而得到振动拟合信号。
第二方面，本申请提供一种模切分条机的电气控制系统，所述模切分条机的电气控制系统包括：
振动信号采集模块，用于采集模切分条机的振动信号，得到振动信号集合；
卷材线速度采集模块，用于采集所述模切分条机的卷材线速度，得到卷材线速度集合；
振动影响因子确定模块，用于对所述振动信号集合进行拟合，得到振动拟合信号，对所述振动拟合信号进行模态分解，得到振动信号主模态，进而由所述振动信号主模态确定所述模切分条机的振动影响因子；
收卷不确定度确定模块，用于获取所述模切分条机的放卷半径与收卷半径的动态异变特征值，根据所述卷材线速度集合和所述动态异变特征值，确定收卷不确定度；
张力修正锥度确定模块，用于根据所述振动影响因子、收卷不确定度和模切分条机的当前转速，确定所述模切分条机的张力修正锥度；
模切分条机控制模块，用于根据所述张力修正锥度对所述模切分条机的转速控制信号进行修正后，得到转速修正控制信号，根据所述转速修正控制信号控制所述模切分条机收卷。
第三方面，本申请提供一种计算机终端设备，所述计算机终端设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有代码，所述处理器被配置为获取所述代码，并执行上述的模切分条机的控制方法。
第四方面，本申请提供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至少一条计算机程序，所述计算机程序由处理器加载并执行以实现上述模切分条机的控制方法所执行的操作。
本申请公开的实施例提供的技术方案具有以下有益效果：
本申请提供的一种模切分条机的电气控制系统及控制方法中，首先采集模切分条机的振动信号集合和卷材线速度集合，对振动信号集合进行拟合，得到振动拟合信号，对振动拟合信号进行模态分解，得到振动信号主模态，进而由振动信号主模态确定模切分条机的振动影响因子，获取模切分条机的放卷半径与收卷半径的动态异变特征值，根据卷材线速度集合和动态异变特征值，确定收卷不确定度，根据振动影响因子、收卷不确定度和模切分条机的当前转速，确定模切分条机的张力修正锥度，根据张力修正锥度对模切分条机的转速控制信号进行修正后，得到转速修正控制信号，根据转速修正控制信号控制模切分条机收卷，能够根据模切分条机的振动情况和收卷不确定度对张力锥度进行修正，从而避免了轴芯附近的卷材由于受到挤压而变形损毁。
附图说明
图1是根据本申请一些实施例所示的模切分条机的控制方法的示例性流程图；
图2是根据本申请一些实施例所示的模切分条机的电气控制系统的示例性硬件和/或软件的示意图；
图3是本申请一些实施例所示的应用模切分条机的控制方法的计算机终端设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请核心是通过采集模切分条机的振动信号集合和卷材线速度集合，对振动信号集合进行拟合，得到振动拟合信号，对振动拟合信号进行模态分解，得到振动信号主模态，进而由振动信号主模态确定模切分条机的振动影响因子，获取模切分条机的放卷半径与收卷半径的动态异变特征值，根据卷材线速度集合和动态异变特征值，确定收卷不确定度，根据振动影响因子、收卷不确定度和模切分条机的当前转速，确定模切分条机的张力修正锥度，根据张力修正锥度对模切分条机的转速控制信号进行修正后，得到转速修正控制信号，根据转速修正控制信号控制模切分条机收卷，能够根据模切分条机的振动情况和收卷不确定度对张力锥度进行修正，从而避免了轴芯附近的卷材由于受到挤压而变形损毁。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
参考图1，该图是根据本申请一些实施例所示的模切分条机的控制方法的示例性流程图，该模切分条机的控制方法100主要包括如下步骤：
在步骤S101中，采集所述模切分条机的振动信号，得到振动信号集合。
需要说明的是，在一些实施例中，可采用位于模切分条机中的张力辊上的加速度传感器采集所述模切分条机的振动信号，具体实现时，可通过加速度传感器检测所述模切分条机中张力辊上的振动幅值和振动频率，进而将振动幅值、振动频率和检测时刻组成的三维向量作为所述振动信号，进而采用加速度传感等间隔的采集振动信号，得到最终的振动信号集合，在其他的实施例中，也可以采用其他可以实现振动检测的装置或设备采集所述模切分条机的振动信号，这里不做限定。
在步骤S102中，采集所述模切分条机的卷材线速度，得到卷材线速度集合。
可选的，在一些实施例中，可以采用位于所述模切分条机中卷材放卷轴和收卷轴的角速度传感器，等间隔采集不同时刻下放卷轴和收卷轴的角速度，进而根据放卷轴和收卷轴的角速度确定所述模切分条机的卷材线速度，从而实现对所述模切分条机中卷材线速度的间接测量，具体实现时，采集所述模切分条机的卷材线速度具体可以采用下述方式：
采集所述模切分条机放卷轴的角速度；
采集所述模切分条机收卷轴的角速度；
根据所述模切分条机放卷轴的角速度和收卷轴的角速度，确定所述模切分条机的卷材线速度，具体实现时，所述卷材线速度可以通过下式确定：
其中，为所述卷材线速度，/>为所述放卷轴的角速度，/>为所述收卷轴的角速度，/>为放卷侧的卷材半径，/>为收卷侧的卷材半径。
进而可以通过角速度传感器等间隔的同时检测放卷轴和收卷轴在不同采集时刻下的角速度，进而根据放卷轴和收卷轴在不同采集时刻下的角速度获取不同采集时刻下对应的卷材线速度，由不同采集时刻下对应的卷材线速度组成所述卷材线速度集合。
需要说明的是，所述放卷侧和收卷侧的卷材半径即为所述模切分条机的放卷半径和收卷半径，另外所述放卷轴和所述收卷轴分别为所述模切分条机中的放卷装置和收卷装置的轴心，用于支撑和旋转筒状卷材，从而实现卷材的展开、加工和收卷，所述放卷轴和收卷轴的角速度为轴向方向的角速度，具体实现时，由于需要通过角速度传感器等间隔的同时检测放卷轴和收卷轴在不同采集时刻下的角速度，因此根据检测角速度进而得到的卷材线速度集合是由离散的卷材线速度信息组成，并且所述卷材线速度集合中的每个卷材线速度信息具有其唯一对应的时间戳，该时间戳即为所述放卷轴和收卷轴的角速度的采集时刻。
在步骤S103中，对所述振动信号集合进行拟合，得到振动拟合信号，对所述振动拟合信号进行模态分解，得到振动信号主模态，进而由所述振动信号主模态确定所述模切分条机的振动影响因子。
可选的，在一些实施例中，可采用多项式插值法对所述振动信号集合进行拟合，得到振动拟合信号，需要说明的是，所述振动拟合信号为连续信号，振动拟合信号可以是根据所述振动信号集合进行拟合后得到的以时间为自变量，以张力辊的振幅值为因变量的连续函数。
优选的，在一些实施例中，可以采用经验模态分解法对所述振动拟合信号进行模态分解，进而将模态分解后得到的本征模函数取绝对值后作为所述振动信号主模态，需要说明的是，经验模态分解法（Empirical Mode Decomposition，简称EMD）是一种常用的信号处理方法，用于将复杂的非线性和非平稳信号分解得到本征模函数，本征模函数满足函数的任意时刻点，局部最大值的包络（上包络线）和局部最小值的包络（下包络线）的平均必须为零，因此对所述振动拟合信号进行模态分解，得到振动信号主模态后，实现了对振动拟合信号中的非线性的无关干扰项的滤除，进而对所述本征模函数取绝对值后得到反映振动信号变化的振动信号主模态。
需要说明的是，所述振动影响因子为所述振动信号对卷材的张力分布的影响系数，当所述振动影响因子越大时，表明模切分条机的振动干扰会导致卷材在收卷时张力波动的峰值越大，因此，当所述振动影响因子较大时，需要调节所述模切分条机的张力锥度，从而保证在模切分条机收卷时，轴芯附近的卷材在被挤压时具有较大的安全裕量，避免收卷装置轴芯附近的卷材由于受到挤压而变形损毁。
优选的，在一些实施例中，由所述振动信号主模态确定所述模切分条机的振动影响因子具体可以采用下述方式，即：
获取所述振动信号主模态；
获取所述模切分条机的安全振动幅值；
获取所述振动信号主模态的平均值；
根据所述振动信号主模态、安全振动幅值/>和所述振动信号主模态的平均值/>，确定所述模切分条机的振动影响因子/>，具体实现时，所述模切分条机的振动影响因子/>根据下式确定：
其中，为所述振动信号主模态的时间自变量，/>和/>分别为所述振动信号主模态的时间自变量的定义域的两个端点值，/>为所述振动信号主模态的时间自变量的微分，/>为最大值函数，用于返回函数内参数的最大值，/>为所述振动影响因子的修正系数，标定为常数。
需要说明的是，所述安全振动幅值为考虑所述模切分条机的尺寸和卷材动摩擦因素预设的安全振动幅值，在一些实施例中，也可以将模切分条机空载时张力辊的振动平均幅值与模切分条机的安全系数相乘后，作为所述安全振动幅值。
在步骤S104中，获取所述模切分条机的放卷半径与收卷半径的动态异变特征值，根据所述卷材线速度集合和所述动态异变特征值，确定收卷不确定度。
需要说明的是，所述模切分条机的放卷半径和收卷半径分别为所述模切分条机的放卷装置和收卷装置上卷材的半径，在模切分条机工作时，为便于监控卷材的加工情况，常常设置有距离传感器监测卷材半径，例如，可以通过激光测距传感器，发射激光束并测量其反射回来的时间来计算卷材表面距离传感器的距离，从而确定卷材的半径，得到所述模切分条机的放卷半径和收卷半径。
需要说明的是，所述动态异变特征值为所述模切分条机的卷材在放卷装置上的放卷速度与在收卷装置上的收卷速度之间的差异特征值，所述动态异变特征值随所述模切分条机的放卷半径和收卷半径的实时变化而动态变化，即，所述动态异变特征值随所述模切分条机的工作情况而动态变化，在一些实施例中，获取所述模切分条机的放卷半径与收卷半径的动态异变特征值具体可以包括：
获取所述模切分条机的放卷半径；
获取所述模切分条机的收卷半径；
获取所述模切分条机的放卷半径变化率；
获取所述模切分条机的收卷半径变化率；
根据所述模切分条机的放卷半径、收卷半径/>、放卷半径变化率/>和收卷半径变化率/>，确定所述动态异变特征值，其中，所述动态异变特征值根据下式确定：
其中，为所述放卷半径与收卷半径的动态异变特征值。
优选的，在一些实施例中，根据所述卷材线速度集合和所述动态异变特征值，确定收卷不确定度具体可以包括如下步骤：
获取所述卷材线速度集合中各个卷材线速度值及各个卷材线速度值对应的各个采集时刻；
获取所述各个采集时刻时的动态异变特征值；
将各个采集时刻对应的动态异变特征值和卷材线速度值的乘积进行归一化后作为不确定度样本，获取所述不确定度样本的方差作为所述收卷不确定度。
具体实现时，所述收卷不确定度根据下式确定：
其中，为收卷不确定度，/>为不确定度样本，/>为求样本方差的函数，/>、/>分别为第一采集时刻的卷材线速度值和动态异变特征值，/>、/>分别为第二采集时刻的卷材线速度值和动态异变特征值，/>、/>分别为第/>采集时刻的卷材线速度值和动态异变特征值，/>为所述卷材线速度集合中的元素个数，/>为归一化系数，依据各个采集时刻的卷材线速度值与动态异变特征值的乘积的最大值标定为常数，用于对各个采集时刻的卷材线速度值与动态异变特征值的乘积进行归一化。
在步骤S105中，根据所述振动影响因子、收卷不确定度和模切分条机的当前转速，确定所述模切分条机的张力修正锥度。
优选的，在一些实施例中，根据所述振动影响因子、收卷不确定度和模切分条机的当前转速，确定所述模切分条机的张力修正锥度的过程具体可以包括：
获取模切分条机的当前时刻转速；
获取振动影响因子；
获取收卷不确定度；
根据所述模切分条机的当前时刻转速、振动影响因子/>和所述收卷不确定度，确定所述模切分条机的张力修正锥度，其中，所述张力修正锥度根据下式确定：
其中，为所述张力修正锥度，/>为修正前所述模切分条机的张力锥度。
需要说明的是，相对于放卷时卷材需要处于恒张力状态，收卷时却要处于变张力状态，即随着收卷半径的增大，收卷处的卷材张力要逐渐减小，以防止卷材内部应力的增大，使靠轴芯附近的卷材由于受到挤压从而使之变形裙皱而产生废品，同时还有可能会造成相邻盘间的卷材边缘相互交迭而出现无法分盘的现象。所以为了使系统收卷时达到变张力的目的，需要使收卷时的张力有一个锥度，称为张力锥度，张力锥度定义为收卷时的终止张力与初始张力的差值再与初始张力的比值，所述张力修正锥度为对所述模切分条机进行修正后的张力锥度，修正前的张力锥度为初始张力锥度，依据卷材的弹性模量和横截面积标定为常数。
在步骤S106中，根据所述张力修正锥度对所述模切分条机的转速控制信号进行修正后，得到转速修正控制信号，根据所述转速修正控制信号控制所述模切分条机收卷。
需要说明的是，所述转速控制信号为采集所述模切分条机振动信号时，对所述模切分条机的收卷装置进行转速控制的电压信号，所述转速控制信号用于控制所述收卷装置按照期望转速进行收卷。
优选的，在一些实施例中，采用直线式张力锥度控制对所述模切分条机进行控制，直线式张力锥度控制指的是在对模切分条机进行控制时，卷材张力随收卷半径线性变化的一种收卷方式，所述张力锥度即为卷材张力随收卷半径线性变化的比例系数。
优选的，在一些实施例中，设定所述放卷装置的转速为预设的基准速度，调节所述收卷装置的转速对卷材张力进行控制。
需要说明的是，控制张力的本质为控制相邻两牵引辊的线速度差；在实际的模切分条机系统中，可以设计出卷绕系统中张力的控制原则：先设定放卷装置的卷绕轴和收卷装置的卷绕轴中一个的速度为基准速度，然后对另外一个卷绕轴叠加一个速度附加值，最后可以通过调节这个速度附加值的大小来实现卷材张力的控制，因此，可以通过对模切分条机的收卷装置的转速控制信号进行修正，从而对模切分条机的收卷过程中卷材张力进行控制。
可选的，在一些实施例中，根据所述张力修正锥度对所述模切分条机的转速控制信号进行修正后，得到转速修正控制信号的过程具体可以采用下述方式：
根据所述张力修正锥度，确定位于模切分条机中收卷装置转速环的前向通路的比例放大器的比例系数；模切分条机中收卷装置转速环的前向通路是收卷装置控制系统中的一个重要部分，用于调节收卷装置的转速，前向通路通常包括输入信号（期望转速设置值）和控制信号（输出给收卷装置的调节信号）之间的一系列控制元件和逻辑，在收卷装置的转速控制中，前向通路的功能是将期望的转速设置值转化为相应的控制信号，以实现收卷装置的转速调节；
通过所述比例放大器对所述模切分条机的转速控制信号进行修正后，得到转速修正控制信号，其中，所述比例放大器的比例系数根据下式确定：
其中，为所述比例放大器的比例系数，/>为所述张力修正锥度，/>为修正前收卷装置的收卷初始转速，/>为修正前收卷装置的收卷终止转速。
需要说明的是，所述收卷初始转速为对所述模切分条机的转速控制信号进行修正前，所述模切分条机的收卷装置在收卷半径最小时的转速，收卷终止转速为对所述模切分条机的转速控制信号进行修正前，所述模切分条机的收卷装置在收卷半径最大时的转速；所述收卷初始转速和所述收卷终止转速依据初始张力锥度确定，为常数，在一些实施例中，也可以通过收卷装置内的转速传感器对所述收卷初始转速和收卷终止转速进行检测，从而获得所述收卷初始转速和收卷终止转速。
具体实现时，所述比例放大器可以是由两个反向运算放大器组成的差动放大器，所述比例放大器的输出是输入信号的线性倍数，通过调整放大器的放大倍数，可以实现不同的比例放大效果，从而实现对所述转速控制信号的修正，需要说明的是，所述转速控制信号为所述模切分条机中用于对收卷装置进行转速控制的电压信号，与所述收卷装置转速存在线性关系，通过对模切分条机的收卷装置的转速控制信号进行修正，可以对模切分条机的收卷过程中卷材张力进行控制，从而避免在模切分条机的自身振动干扰较大时，收卷时轴芯附近的卷材由于受到挤压而变形损毁。
可选的，在一些实施例中，根据所述张力修正锥度对所述模切分条机的转速控制信号进行修正的过程中，所述转速控制信号为对该模切分条机的收卷装置进行转速控制的电压信号，具体实现时，可以根据所述张力修正锥度调节所述收卷装置的期望转速，进而根据所述期望转速采用原有的控制方式对所述收卷装置进行控制，例如，将期望转速作为PID控制器的输入，采用PID控制器输出转速修正控制信号对所述收卷装置进行转速控制，实现所述模切分条机的变张力收卷。
另外，本申请的另一方面，在一些实施例中，本申请提供模切分条机的电气控制系统，参考图2，该图是根据本申请一些实施例所示的模切分条机的电气控制系统的示例性硬件和/或软件的示意图，该模切分条机的电气控制系统200包括：振动信号采集模块201、卷材线速度采集模块202、卷材线速度采集模块202、收卷不确定度确定模块204、张力修正锥度确定模块205和模切分条机控制模块206，分别说明如下：
振动信号采集模块201，在本申请的一些具体的实施例中，振动信号采集模块201主要用于采集模切分条机的振动信号，得到振动信号集合；
卷材线速度采集模块202，在本申请的一些具体的实施例中，卷材线速度采集模块202主要用于采集所述模切分条机的卷材线速度，得到卷材线速度集合；
振动影响因子确定模块203，在本申请的一些具体的实施例中，振动影响因子确定模块203主要用于对所述振动信号集合进行拟合，得到振动拟合信号，对所述振动拟合信号进行模态分解，得到振动信号主模态，进而由所述振动信号主模态确定所述模切分条机的振动影响因子；
收卷不确定度确定模块204，在本申请的一些具体的实施例中，收卷不确定度确定模块204主要用于获取所述模切分条机的放卷半径与收卷半径的动态异变特征值，根据所述卷材线速度集合和所述动态异变特征值，确定收卷不确定度；
张力修正锥度确定模块205，在本申请的一些具体的实施例中，张力修正锥度确定模块205主要用于根据所述振动影响因子、收卷不确定度和模切分条机的当前转速，确定所述模切分条机的张力修正锥度；
模切分条机控制模块206，在本申请的一些具体的实施例中，模切分条机控制模块206主要用于根据所述张力修正锥度对所述模切分条机的转速控制信号进行修正后，得到转速修正控制信号，根据所述转速修正控制信号控制所述模切分条机收卷。
另外，本申请还提供一种计算机终端设备，所述计算机终端设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有代码，所述处理器被配置为获取所述代码，并执行上述的模切分条机的控制方法。
在一些实施例中，参考图3，该图是根据本申请一些实施例所示的应用模切分条机的控制方法的计算机终端设备的结构示意图。上述实施例中的模切分条机的控制方法可以通过图3所示的计算机终端设备来实现，该计算机终端设备包括至少一个通信总线301、通信接口302、处理器303以及存储器304。
处理器303可以是一个通用中央处理器(central processing unit，CPU)、特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)或一个或多个用于控制本申请中的模切分条机的控制方法的执行。
通信总线301可包括一通路，在上述组件之间传送信息。
存储器304可以是只读存储器（read-only memory，ROM）或可存储静态信息和指令的其它类型的静态存储设备，随机存取存储器（random access memory，RAM）或者可存储信息和指令的其它类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器（electricallyerasable programmable read-only memory，EEPROM）、只读光盘（compact disc read-only Memory，CD-ROM）或其它光盘存储、光碟存储（包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等）、磁盘或者其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质，但不限于此。存储器304可以是独立存在，通过通信总线301与处理器303相连接。存储器304也可以和处理器303集成在一起。
其中，存储器304用于存储执行本申请方案的程序代码，并由处理器303来控制执行。处理器303用于执行存储器304中存储的程序代码。程序代码中可以包括一个或多个软件模块。上述实施例中张力修正锥度的确定可以通过处理器303以及存储器304中的程序代码中的一个或多个软件模块实现。
通信接口302，使用任何收发器一类的装置，用于与其它设备或通信网络通信，如以太网，无线接入网（radio access network，RAN），无线局域网（wireless local areanetworks，WLAN）等。
可选地，上述计算机终端设备300还可以包括电源305，用于实时给计算机终端设备中的各种器件或电路提供电源。
在具体实现中，作为一种实施例，计算机终端设备可以包括多个处理器，这些处理器中的每一个可以是一个单核（single-CPU）处理器，也可以是一个多核（multi-CPU）处理器。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据（例如计算机程序指令）的处理核。
上述的计算机终端设备可以是一个通用计算机终端设备或者是一个专用计算机终端设备。在具体实现中，计算机终端设备可以是台式机、便携式电脑、网络服务器、掌上电脑（personal digital assistant，PDA）、移动手机、平板电脑、无线终端设备、通信设备或者嵌入式设备。本申请实施例不限定计算机终端设备的类型。
另外，在本申请的其他方面还提供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至少一条计算机程序，所述计算机程序由处理器加载并执行以实现上述模切分条机的控制方法所执行的操作。
综上，本申请实施例公开的一种模切分条机的电气控制系统及控制方法中，首先采集模切分条机的振动信号集合和卷材线速度集合，对振动信号集合进行拟合，得到振动拟合信号，对振动拟合信号进行模态分解，得到振动信号主模态，进而由振动信号主模态确定模切分条机的振动影响因子，获取模切分条机的放卷半径与收卷半径的动态异变特征值，根据卷材线速度集合和动态异变特征值，确定收卷不确定度，根据振动影响因子、收卷不确定度和模切分条机的当前转速，确定模切分条机的张力修正锥度，根据张力修正锥度对模切分条机的转速控制信号进行修正后，得到转速修正控制信号，根据转速修正控制信号控制模切分条机收卷，能够根据模切分条机的振动情况和收卷不确定度对张力锥度进行修正，从而避免了轴芯附近的卷材由于受到挤压而变形损毁。
以上所述的仅是本申请的实施例，方案中公知的具体技术方案或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本申请技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本申请的保护范围，这些都不会影响本申请实施的效果和专利的实用性。
本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容，显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种模切分条机的控制方法，其特征在于，包括：
采集模切分条机的振动信号，得到振动信号集合；
采集所述模切分条机的卷材线速度，得到卷材线速度集合；
对所述振动信号集合进行拟合，得到振动拟合信号，对所述振动拟合信号进行模态分解，得到振动信号主模态，进而由所述振动信号主模态确定所述模切分条机的振动影响因子；
获取所述模切分条机的放卷半径与收卷半径的动态异变特征值，根据所述卷材线速度集合和所述动态异变特征值，确定收卷不确定度；
根据所述振动影响因子、收卷不确定度和模切分条机的当前转速，确定所述模切分条机的张力修正锥度；
根据所述张力修正锥度对所述模切分条机的转速控制信号进行修正后，得到转速修正控制信号，根据所述转速修正控制信号控制所述模切分条机收卷。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采集所述模切分条机的卷材线速度具体包括：
采集所述模切分条机放卷轴的角速度；
采集所述模切分条机收卷轴的角速度；
根据所述模切分条机放卷轴的角速度和收卷轴的角速度，确定所述模切分条机的卷材线速度，所述卷材线速度通过下式确定：
其中，为所述卷材线速度，/>为所述放卷轴的角速度，/>为所述收卷轴的角速度，/>为放卷侧的卷材半径，/>为收卷侧的卷材半径。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，由所述振动信号主模态确定所述模切分条机的振动影响因子具体包括：
获取所述振动信号主模态；
获取所述模切分条机的安全振动幅值；
获取所述振动信号主模态的平均值；
根据所述振动信号主模态、所述安全振动幅值/>和所述振动信号主模态的平均值/>，确定所述模切分条机的振动影响因子/>，所述模切分条机的振动影响因子/>根据下式确定：
其中，为所述振动信号主模态的时间自变量，/>和/>分别为所述振动信号主模态的时间自变量的定义域的两个端点值，/>为所述振动信号主模态的时间自变量的微分，为最大值函数，用于返回函数内参数的最大值，/>为所述振动影响因子的修正系数。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述安全振动幅值为所述模切分条机空载时张力辊的振动平均幅值与模切分条机的安全系数相乘后得到。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用加速度传感器获取所述模切分条机的振动信号。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用拉格朗日插值法对所述振动信号集合进行拟合。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用经验模态分解法对所述振动拟合信号进行模态分解，进而将模态分解后得到的本征模函数取绝对值后作为所述振动信号主模态。
8.一种模切分条机的电气控制系统，其特征在于，所述模切分条机的电气控制系统包括：
振动信号采集模块，用于采集模切分条机的振动信号，得到振动信号集合；
卷材线速度采集模块，用于采集所述模切分条机的卷材线速度，得到卷材线速度集合；
振动影响因子确定模块，用于对所述振动信号集合进行拟合，得到振动拟合信号，对所述振动拟合信号进行模态分解，得到振动信号主模态，进而由所述振动信号主模态确定所述模切分条机的振动影响因子；
收卷不确定度确定模块，用于获取所述模切分条机的放卷半径与收卷半径的动态异变特征值，根据所述卷材线速度集合和所述动态异变特征值，确定收卷不确定度；
张力修正锥度确定模块，用于根据所述振动影响因子、收卷不确定度和模切分条机的当前转速，确定所述模切分条机的张力修正锥度；
模切分条机控制模块，用于根据所述张力修正锥度对所述模切分条机的转速控制信号进行修正后，得到转速修正控制信号，根据所述转速修正控制信号控制所述模切分条机收卷。
9.一种计算机终端设备，其特征在于，所述计算机终端设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有代码，所述处理器被配置为获取所述代码，并执行如权利要求1至7任一项所述的模切分条机的控制方法。
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至少一条计算机程序，其特征在于，所述计算机程序由处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一项所述的模切分条机的控制方法所执行的操作。
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