WO2008138692A1 - Verfahren und vorrichtung zur kompensation von periodischen momentschwankungen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur kompensation von periodischen momentschwankungen Download PDF

Info

Publication number
WO2008138692A1
WO2008138692A1 PCT/EP2008/054216 EP2008054216W WO2008138692A1 WO 2008138692 A1 WO2008138692 A1 WO 2008138692A1 EP 2008054216 W EP2008054216 W EP 2008054216W WO 2008138692 A1 WO2008138692 A1 WO 2008138692A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
torque fluctuations
periodic
periodic torque
compensated
fluctuations
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/054216
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Lukas Rappel
Franz Höfler
Markus Schoisswohl
Original Assignee
Voith Patent Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent Gmbh filed Critical Voith Patent Gmbh
Priority to EP08735944A priority Critical patent/EP2152964A1/de
Priority to CN200880024166A priority patent/CN101688366A/zh
Publication of WO2008138692A1 publication Critical patent/WO2008138692A1/de

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/0073—Accessories for calenders
    • D21G1/008—Vibration-preventing or -eliminating devices
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F7/00—Other details of machines for making continuous webs of paper
    • D21F7/02—Mechanical driving arrangements

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for compensating periodic torque fluctuations in at least one drive of a machine for producing a material web, in particular paper or board web, by means of a control.
  • the timing diagram of FIG. 1 shows, for example, the influence of a scraper associated with a carrier drum on the moment and the speed on such a carrier drum of a conventional paper machine.
  • the variations of the moment are shown in the upper part of the diagram and the variations of the speed as a function of the time t in the lower part of the diagram.
  • the scraper is deactivated, that is not applied, while it is activated in the right part of the diagram.
  • Figure 2 shows a frequency diagram from which again the influence of the
  • Cartridge associated scraper results in the moment and the speed of the carrier drum of the conventional paper machine.
  • the corresponding frequency analysis shows a very characteristic peak 10, which is the
  • FIG. 1 shows the variation of moment and speed on the carrier drum without paper.
  • the upper part of the diagram again shows the
  • FIG. 3 shows the time course of the variations of moment and speed on the carrier drum and the paper web tension in the conventional paper machine.
  • the variations of the paper web train are represented by the curve 12.
  • the control output signal of the tension controller can be seen.
  • a typical draft regulator responds to these train fluctuations according to the control output signal reproduced in the lower part of the diagram according to FIG. 3 and can even amplify it.
  • EP 0 942 791 B1 describes a method and a device for compensating roll eccentricities of a steel rolling mill.
  • This object is achieved by a method for compensating periodic torque fluctuations in at least one drive a machine for producing a material web, in particular paper or board web, by means of a scheme in which the periodic torque fluctuations are detected online and a filter algorithm selectively the at least one frequency detected periodic torque fluctuations from the controlled system supplied input variable and / or the controlled system for active compensation of the periodic torque fluctuations is acted upon by a periodic counter-torque generating compensation signal.
  • the control can in particular be a regulation associated with the relevant drive, wherein, for example, a speed or speed control, web tension control and / or the like can be provided. Due to the inventive design, the disturbing periodic torque fluctuations are detected and eliminates the noise from the input of the control unit concerned, whereby the system stabilized and an amplification of the noise is avoided. Alternatively or additionally, the disturbances are actively compensated, with the controlled system itself being stabilized. For example, train variations caused by external influences can be minimized accordingly. At the same time, the dynamics of the relevant regulation or of the relevant control unit are retained. Thus, there is no general filtering with phase shifts, but a selective highly effective filtering of disturbing factors, which does not adversely affect the dynamics of the control unit.
  • the frequency of the periodic counter-torque at least substantially corresponds to the at least one frequency of the detected periodic torque fluctuations.
  • the frequencies of the detected periodic torque fluctuations can correspond either to the fundamental frequency and / or the harmonic harmonics, for example the 1st, 2nd, 3rd ... and / or nth harmonic.
  • the filtering and / or active compensation takes place on the basis of at least one self-learning algorithm.
  • the filtering and / or active compensation preferably takes place on the basis of at least one multi-dimensional self-learning algorithm.
  • the self-learning algorithm comprises the generation of orthogonal vectors, learning algorithms of the amplitudes for these vectors based on a neural approach such as the Biermann algorithm and / or filtering by subtracting a learned amplitude of at least one vector, in particular the vector x of the input variable of the controlled system.
  • the periodic torque fluctuations are detected via an online measurement of the web tension and / or an online measurement of the fluctuations in the drive speed.
  • periodic torque fluctuations generated by a scraper in the region of a roller, carrier drum or the like, periodic torque fluctuations generated by a squeegee of a coating unit or periodic torque fluctuations generated by creping the fibrous web by a speed difference between the fibrous web and, for example, a roller can be compensated.
  • moments and / or tensile stresses generated by roll eccentricity and / or out-of-roundness may be filtered or compensated.
  • the object stated above is additionally achieved by a device for compensating periodic torque fluctuations in at least one drive of a machine for producing a material web, in particular a paper or board web, with a drive assigned to it
  • Control unit means for online recording of periodic
  • a filter algorithm comprising means for selective on-line elimination of the at least one frequency of the detected periodic torque fluctuations supplied from the controlled system
  • the invention is particularly applicable in paper machines.
  • an application in all drives with a speed or tension control is conceivable, which are acted upon in particular with scrapers or the like.
  • it can be used in drives of presses, dryer groups, calenders, winders or rewinders, etc.
  • a multi-dimensional self-learning algorithm can be used which filters or compensates frequency-specific, without influencing adjacent frequencies.
  • precisely the at least one specific frequency can be eliminated without negatively influencing the dynamics of the controller.
  • the invention provides, inter alia, the following advantages:
  • FIG. 1 is a time chart showing the influence of a scraper associated with a carrier drum on the moment and the speed of the carrier drum in a conventional paper machine;
  • Figure 2 is a frequency diagram from which the influence of the
  • Fig. 3 shows a timing diagram showing the influence of the. Of the. Associated with the carrier drum scraper on the moment and the speed of the carrier drum in the conventional paper machine
  • FIG. 4 shows a time diagram which shows how the filter algorithm according to the invention stabilizes the moment and compensates for the momentary fluctuations by means of the active compensation according to the invention become.
  • the time diagram according to FIG. 4 shows how the torque is stabilized by the filter algorithm according to the invention and the torque fluctuations are compensated by the active compensation according to the invention.
  • a device for compensating periodic torque fluctuations in at least one drive of a machine for producing a material web, in particular paper or board web is provided with a control unit associated with the drive. It comprises means for the online detection of the periodic torque fluctuations, a filter algorithm comprehensive means for selective online elimination of at least one frequency of the detected periodic torque fluctuations from the controlled system supplied input variable and / or means for online loading of the controlled system with a periodic counter-torque generating Compensation signal for active compensation of periodic torque fluctuations.
  • the frequency of the periodic counter-torque at least substantially corresponds to the at least one frequency of the detected periodic torque fluctuations.
  • the filtering and / or active compensation may be based on at least one self-learning algorithm, preferably a multi-dimensional self-learning algorithm.
  • such a self-learning algorithm may in particular comprise the generation of orthogonal vectors, learning algorithms of the amplitudes for these vectors based on a neural approximation such as the Biermann algorithm and / or filtering by subtracting a learned amplitude of, for example, a vector x from the input variable of the controlled system ,
  • a device for online measurement of the web tension and / or a device for online measurement of the drive speed can be provided.
  • the periodic torque fluctuations can be detected, for example, via the online measurement of the web tension and / or the online measurement of the fluctuations in the drive speed.
  • a multi-dimensional self-learning algorithm can be used, which filters or compensates frequency-specific, without influencing adjacent frequencies. This can do exactly that - -
  • the filter algorithm Doctor Filter On / Scraper Filter On accurately eliminates the frequency of the scraper from the signal to the controller, resulting in a stabilization, as can be clearly seen from the moment 18.
  • the active compensation ensures that the momentary fluctuations of the scraper are compensated by a periodic counter-torque. It can be clearly seen that this virtually eliminates the measured paper web variations by the scraper.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren zur Kompensation von periodischen Momentschwankungen bei wenigstens einem Antrieb einer Maschine zur Herstellung einer Materialbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mittels einer Regelung werden online die periodischen Momentschwankungen erfasst und über einen Filteralgorithmus selektiv die mindestens eine Frequenz der erfassten periodischen Momentschwankungen aus der der Regelstrecke zugeführten Eingangsgröße eliminiert und/oder die Regelstrecke zur aktiven Kompensation der periodischen Momentschwankungen mit einem ein periodisches Gegenmoment erzeugendem Kompensationssignal beaufschlagt. Es wird auch eine entsprechende Kompensationsvorrichtung eingegeben.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Kompensation von periodischen Momentschwankungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Kompensation von periodischen Momentschwankungen bei wenigstens einem Antrieb einer Maschine zur Herstellung einer Materialbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mittels einer Regelung.
Bei den bisher üblichen Papiermaschinen tritt das Problem auf, dass durch äußere Einwirkung wie beispielsweise einen Schaber eingebrachte periodische Momentschwankungen nicht kompensiert werden. Dies hat Variationen im Moment und der Umfangsgeschwindigkeit zur Folge, die durch den Drehzahlregler des betreffenden Antriebs wie beispielsweise des Antriebs einer Tragtrommel oder dergleichen nur partiell kompensiert werden, gegebenenfalls sogar verstärkt werden.
Aus dem Zeitdiagramm der Figur 1 ergibt sich beispielsweise der Einfluss eines einer Tragtrommel zugeordneten Schabers auf das Moment und die Geschwindigkeit an einer solchen Tragtrommel einer herkömmlichen Papiermaschine. Dabei sind im oberen Teil des Diagramms die Variationen des Moments und im unteren Teil des Diagramms die Variationen der Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Zeit t wiedergegeben. Im linken Teil des Diagramms ist der Schaber deaktiviert, das heißt nicht angelegt, während er im rechten Teil des Diagramms aktiviert, das heißt angelegt ist.
Diese Schwankungen sind auch im Betrieb der Anlage bzw. Papiermaschine vorhanden. Figur 2 zeigt ein Frequenzdiagramm, aus dem sich nochmals der Einfluss des der
Tragtrommel zugeordneten Schabers auf das Moment und die Geschwindigkeit an der Tragtrommel der herkömmlichen Papiermaschine ergibt. Dabei zeigt die entsprechende Frequenzanalyse einen sehr charakteristischen Peak 10, der der
Oszillationsfrequenz des Schabers entspricht. Das vorliegende Diagramm gemäß
Figur 2 gibt die Variation von Moment und Geschwindigkeit an der Tragtrommel ohne Papier wieder. Dabei sind im oberen Teil des Diagramms wieder die
Moment- und im unteren Teil des Diagramms die Geschwindigkeitsvariationen angegeben.
Die erwähnten Schwankungen führen auch zu Variationen im effektiven Papierzug, wie aus dem Zeitdiagramm der Figur 3 zu erkennen ist. Dieses Diagramm zeigt den zeitlichen Verlauf der Variationen von Moment und Geschwindigkeit an der Tragtrommel sowie des Papierbahnzuges bei der herkömmlichen Papiermaschine. Dabei sind die Variationen des Papierbahnzuges durch die Kurve 12 wiedergegeben. Im unteren Teil des Diagramms gemäß Figur 3 ist das Regelausgangssignal des Zugreglers zu erkennen.
Diese Variationen des Papierbahnzuges sind allerdings langsam. Ein typischer Zugregler reagiert auf diese Zugschwankungen entsprechend dem im unteren Teil des Diagramms gemäß Figur 3 wiedergegebenen Regelausgangssignals und kann diese sogar noch verstärken.
In der EP 0 942 791 B1 sind ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Kompensation von Walzenexzentrizitäten eines Stahlwalzwerks beschrieben.
Aus der EP 0 992 295 B1 sind auch bereits ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur aktiven Kompensation von periodischen Störungen bekannter Frequenz, insbesondere von Walzenexzentrizitäten, beim Warm- oder Kaltwalzen bekannt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren sowie eine verbesserte Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit denen periodische Momentschwankungen unter Beibehaltung der Dynamik der betreffenden Regeleinheit zuverlässig kompensiert werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Kompensation von periodischen Momentschwankungen bei wenigstens einem Antrieb einer Maschine zur Herstellung einer Materialbahn, insbesondere Papieroder Kartonbahn, mittels einer Regelung, bei dem online die periodischen Momentschwankungen erfasst werden und über einen Filteralgorithmus selektiv die mindestens eine Frequenz der erfassten periodischen Momentschwankungen aus der der Regelstrecke zugeführten Eingangsgröße eliminiert und/oder die Regelstrecke zur aktiven Kompensation der periodischen Momentschwankungen mit einem ein periodisches Gegenmoment erzeugenden Kompensationssignal beaufschlagt wird.
Bei der Regelung kann es sich insbesondere um eine dem betreffenden Antrieb zugeordnete Regelung handeln, wobei beispielsweise eine Geschwindigkeitsoder Drehzahlregelung, Bahnzugregelung und/oder der dergleichen vorgesehen sein kann. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung werden die störenden periodischen Momentschwankungen detektiert und die Störungen aus der Eingangsgröße der betreffenden Regelungseinheit eliminiert, wodurch das System stabilisiert und eine Verstärkung der Störungen vermieden wird. Alternativ oder zusätzlich werden die Störungen aktiv kompensiert, wobei die Regelstrecke selbst stabilisiert wird. So lassen sich beispielsweise durch äußere Einflüsse verursache Zugvariationen entsprechend minimieren. Dabei bleibt die Dynamik der betreffenden Regelung bzw. der betreffenden Regelungseinheit erhalten. Es erfolgt also kein generelles Filtern mit Phasenverschiebungen, sondern eine selektive hochwirksame Filterung von Störfaktoren, die die Dynamik der Regelungseinheit nicht negativ beeinflusst. Es können nunmehr auf einfache und zuverlässige Weise insbesondere Zugschwankungen, insbesondere verursacht durch äußere Störungen, aus dem Reglersignal eliminiert werden, womit in diesem Fall die Zugregelung stabilisiert wird. Es ist insbesondere auch eine aktive Kompensation von Zugschwankungen möglich, die beispielsweise von Schaberoszillationen oder ähnlichen periodischen Einflüssen herrühren.
Zweckmäßigerweise entspricht die Frequenz des periodischen Gegenmomentes zumindest im Wesentlichen der mindestens einen Frequenz der erfassten periodischen Momentschwankungen. Die Frequenzen der erfassten periodischen Momentschwankungen können entweder der Grundfrequenz und/oder den harmonischen Oberwellen, beispielsweise der 1., 2., 3. ... und/oder n-ten Oberwelle, entsprechen.
Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Filterung und/oder aktive Kompensation auf der Basis wenigstens eines selbstlernenden Algorithmus.
Dabei erfolgt die Filterung und/oder aktive Kompensation vorzugsweise auf der Basis wenigstens eines mehrdimensionalen selbstlernenden Algorithmus.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der selbstlernende Algorithmus die Erzeugung orthogonaler Vektoren, Lernalgorithmen der Amplituden für diese Vektoren basierend auf einer Neuronalen Annäherung wie insbesondere dem Biermann-Algorithmus und/oder ein Filtern durch eine Subtraktion einer gelernten Amplitude zumindest eines Vektors, insbesondere des Vektors x von der Eingangsgröße der Regelstrecke.
Vorteilhafterweise werden die periodischen Momentschwankungen über eine Online-Messung der Bahnzugspannung und/oder eine Online-Messung der Schwankungen der Antriebsgeschwindigkeit erfasst.
Von Vorteil ist auch, wenn bei langsamen Veränderungen der Störfrequenz (Doktorfrequenz) eine automatische Anpassung der Filter- und Kompensationsfrequenzen erzielt wird. - -
Bevorzugt werden durch äußere Einwirkungen erzeugte periodische Momentschwankungen kompensiert.
Es können allgemein insbesondere durch unterschiedliche Geschwindigkeiten zweier sich berührender Flächen erzeugte periodische Momentschwankungen kompensiert werden.
Es können beispielsweise durch einen Schaber im Bereich einer Walze, Tragtrommel oder dergleichen erzeugte periodische Momentschwankungen, durch eine Rakel eines Streichaggregates erzeugte periodische Momentschwankungen oder beim Kreppen der Faserstoffbahn durch eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Faserstoffbahn und beispielsweise einer Walze erzeugte periodische Momentschwankungen kompensiert werden. Auch können durch eine Walzenexzentrizität und/oder Unrundheit erzeugte Momente und/oder Zugspannungen gefiltert oder kompensiert werden.
Erfindungsgemäß wird die weiter oben angegebene Aufgabe zudem gelöst durch eine Vorrichtung zur Kompensation von periodischen Momentschwankungen bei wenigstens einem Antrieb einer Maschine zur Herstellung einer Materialbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einer dem Antrieb zugeordneten
Regelungseinheit, Mitteln zur Online-Erfassung der periodischen
Momentschwankungen, einen Filteralgorithmus umfassenden Mitteln zur selektiven Online-Eliminierung der mindestens einen Frequenz der erfassten periodischen Momentschwankungen aus der der Regelstrecke zugeführten
Eingangsgröße und/oder Mitteln zur Online-Beaufschlagung der Regelstrecke mit einem ein periodisches Gegenmoment erzeugenden Kompensationssignal zur aktiven Kompensation der periodischen Momentschwankungen.
Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben. - -
Die Erfindung ist insbesondere in Papiermaschinen anwendbar. Dabei ist insbesondere eine Anwendung bei sämtlichen Antrieben mit einer Geschwindigkeits- bzw. Zugregelung denkbar, die insbesondere mit Schabern oder dergleichen beaufschlagt sind. Es ist beispielsweise eine Anwendung bei Antrieben von Pressen, Trockengruppen, Kalandern, Wickelvorrichtungen oder Aufrollern, usw. möglich.
Erfindungsgemäß kann also insbesondere ein mehrdimensionaler selbstlernender Algorithmus verwendet werden, der frequenzspezifisch filtert bzw. kompensiert, ohne benachbarte Frequenzen zu beeinflussen. Dadurch kann genau die mindestens eine spezifische Frequenz eliminiert werden, ohne die Dynamik des Reglers negativ zu beeinflussen.
Die Erfindung bringt unter anderem die folgenden Vorteile mit sich:
Eliminierung von Zugschwankungen, insbesondere verursacht durch äußere Störungen, aus dem Reglersignal und damit Stabilisierung der Zugregelung, - aktive Kompensation von Zugschwankungen, welche insbesondere von Schaberoszillationen oder ähnlichen periodischen Einflüssen herrühren, selektive hochwirksame Filterung von Störfaktoren, ohne die
Dynamik des Reglers negativ zu beeinflussen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
Figur 1 ein Zeitdiagramm, aus dem sich der Einfluss eines einer Tragtrommel zugeordneten Schabers auf das Moment und die Geschwindigkeit an der Tragtrommel bei einer herkömmlichen Papiermaschine ergibt, Figur 2 ein Frequenzdiagramm, aus dem sich der Einfluss des der
Tragtrommel zugeordneten Schabers auf das Moment und die Geschwindigkeit an der Tragtrommel bei der herkömmlichen Papiermaschine ergibt, Figur 3 ein Zeitdiagramm, aus dem sich der Einfluss des der
Tragtrommel zugeordneten Schabers auf das Moment und die Geschwindigkeit an der Tragtrommel sowie auf den Papierbahnzug bei der herkömmlichen Papiermaschine ergibt, und Figur 4 ein Zeitdiagramm, aus dem sich ergibt, wie durch den erfindungsgemäßen Filteralgorithmus das Moment stabilisiert und durch die erfindungsgemäße aktive Kompensation die Momentschwankungen kompensiert werden.
Aus dem Zeitdiagramm gemäß Figur 4 ergibt sich, wie durch den erfindungsgemäßen Filteralgorithmus das Moment stabilisiert und durch die erfindungsgemäße aktive Kompensation die Momentschwankungen kompensiert werden.
Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zur Kompensation von periodischen Momentschwankungen bei wenigstens einem Antrieb einer Maschine zur Herstellung einer Materialbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einer dem Antrieb zugeordneten Regelungseinheit vorgesehen. Sie umfasst Mittel zur Online-Erfassung der periodischen Momentschwankungen, einen Filteralgorithmus umfassende Mittel zur selektiven Online-Eliminierung der mindestens einen Frequenz der erfassten periodischen Momentschwankungen aus der der Regelstrecke zugeführten Eingangsgröße und/oder Mittel zur Online- Beaufschlagung der Regelstrecke mit einem ein periodisches Gegenmoment erzeugenden Kompensationssignal zur aktiven Kompensation der periodischen Momentschwankungen. - o -
Vorteilhafterweise entspricht bei dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung die Frequenz des periodischen Gegenmoments zumindest im Wesentlichen der mindestens einen Frequenz der erfassten periodischen Momentschwankungen. Die Filterung und/oder aktive Kompensation kann auf der Basis wenigstens eines selbstlernenden Algorithmus, vorzugsweise eines mehrdimensionalen selbstlernenden Algorithmus erfolgen.
Dabei kann ein solcher selbstlernender Algorithmus insbesondere die Erzeugung orthogonaler Vektoren, Lernalgorithmen der Amplituden für diese Vektoren basierend auf einer Neuronalen Annäherung wie insbesondere dem Biermann- Algorithmus und/oder ein Filtern durch eine Subtraktion einer gelernten Amplitude beispielsweise eines Vektors x von der Eingangsgröße der Regelstrecke umfassen.
Es kann insbesondere eine Einrichtung zur Online-Messung der Bahnzugspannung und/oder eine Einrichtung zur Online-Messung der Antriebsgeschwindigkeit vorgesehen sein. Damit können die periodischen Momentschwankungen beispielsweise über die Online-Messung der Bahnzugspannung und/oder die Online-Messung der Schwankungen der Antriebsgeschwindigkeit erfasst werden.
Es können somit insbesondere durch äußere Einwirkungen erzeugte periodische Momentschwankungen kompensiert werden. Grundsätzlich ist insbesondere eine Kompensation von durch unterschiedliche Geschwindigkeiten zweier sich berührender Flächen erzeugten periodischen Momentschwankungen denkbar. Dabei können beispielsweise durch einen Schaber im Bereich einer Walze, Tragtrommel oder dergleichen erzeugte periodische Momentschwankungen kompensiert werden.
Vorteilhafterweise kann insbesondere ein mehrdimensionaler selbstlernender Algorithmus verwendet werden, der frequenzspezifisch filtert bzw. kompensiert, ohne benachbarte Frequenzen zu beeinflussen. Dadurch kann genau die - -
spezifische Frequenz eliminiert werden, ohne die Dynamik des Reglers negativ zu beeinflussen.
Das Resultat ergibt sich aus dem Zeitdiagramm gemäß der Figur 4.
Dabei liegt auf der linken Seite dieses Zeitdiagramms gemäß Figur 4 noch keine Kompensation vor. Der aktuelle Zug 14 sowie das Zugsignal 16 für den Regler schwingen, worauf, der Regler reagiert, wie dies anhand des zeitlichen Verlaufs des Moments 18 zu erkennen ist.
Der Filteralgorithmus (Doctorfilter On/Schaberfilter Ein) eliminiert genau die Frequenz des Schabers aus dem Signal für den Regler, was eine Stabilisierung mit sich bringt, wie dies anhand des Moments 18 klar zu erkennen ist.
Die aktive Kompensation (DoctorCompensation On/Schaberkompensation Ein) sorgt dafür, dass die Momentschwankungen des Schabers durch ein periodisches Gegenmoment kompensiert werden. Es ist klar zu erkennen, dass damit die gemessenen Papierbahnschwankungen durch den Schaber praktisch eliminiert werden.
Es werden somit Zugschwankungen, insbesondere verursacht durch äußere Störungen, aus dem Reglersignal eliminiert, wodurch die Zugregelung stabilisiert wird. Es ergibt sich eine aktive Kompensation von Zugschwankungen, die hier beispielsweise von Schaberoszillationen oder ähnlichen periodischen Einflüssen herrühren. Es erfolgt eine selektive hochwirksame Filterung von Störfaktoren, ohne die Dynamik des Reglers negativ zu beeinflussen. Bezuqszeichenliste
10 Peak
12 Kurve
14 Aktueller Zug
16 Zugsignal für Regler
18 Moment

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Kompensation von periodischen Momentschwankungen bei wenigstens einem Antrieb einer Maschine zur Herstellung einer Materialbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mittels einer Regelung, bei dem online die periodischen Momentschwankungen erfasst werden und über einen Filteralgorithmus selektiv die mindestens eine Frequenz der erfassten periodischen Momentschwankungen aus der der Regelstrecke zugeführten Eingangsgröße eliminiert und/oder die Regelstrecke zur aktiven Kompensation der periodischen Momentschwankungen mit einem ein periodisches Gegenmoment erzeugenden Kompensationssignal beaufschlagt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des periodischen Gegenmomentes zumindest im
Wesentlichen der mindestens einen Frequenz der erfassten periodischen Momentschwankungen entspricht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterung und/oder aktive Kompensation auf der Basis wenigstens eines selbstlernenden Algorithmus erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterung und/oder aktive Kompensation auf der Basis wenigstens eines mehrdimensionalen selbstlernenden Algorithmus erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der selbstlernende Algorithmus die Erzeugung orthogonaler Vektoren, Lernalgorithmen der Amplituden für diese Vektoren basierend auf einer Neuronalen Annäherung wie insbesondere dem Biermann-Algorithmus und/oder ein Filtern durch eine Subtraktion einer gelernten Amplitude insbesondere des Vektors x von der Eingangsgröße der Regelstrecke umfasst.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die periodischen Momentschwankungen über eine Online-Messung der Bahnzugspannung und/oder eine Online-Messung der Schwankungen der Antriebsgeschwindigkeit erfasst werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei langsamen Veränderungen der Störfrequenz (Doktorfrequenz) eine automatische Anpassung der Filter- und Kompensationsfrequenzen erzielt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch äußere Einwirkungen erzeugte periodische Momentschwankungen kompensiert werden.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch unterschiedliche Geschwindigkeiten zweier sich berührender Flächen erzeugte periodische Momentschwankungen kompensiert werden.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Schaber im Bereich einer Walze, Tragtrommel oder dergleichen erzeugte periodische Momentschwankungen kompensiert werden.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Rakel eines Streichaggregates erzeugte periodische Momentschwankungen kompensiert werden.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Walzenexzentrizität und/oder Unrundheit erzeugte Momente und/oder Zugspannungen gefiltert oder kompensiert werden.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Kreppen der Faserstoffbahn durch eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Faserstoffbahn und beispielsweise einer Walze erzeugte periodische Momentschwankungen kompensiert werden.
14. Vorrichtung zur Kompensation von periodischen Momentschwankungen bei wenigstens einem Antrieb einer Maschine zur Herstellung einer Materialbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einer dem Antrieb zugeordneten Regelungseinheit, Mitteln zur Online-Erfassung der periodischen Momentschwankungen, einen Filteralgorithmus umfassenden Mitteln zur selektiven Online-Eliminierung der mindestens einen Frequenz der erfassten periodischen Momentschwankungen aus der der Regelstrecke zugeführten Eingangsgröße und/oder Mitteln zur Online- Beaufschlagung der Regelstrecke mit einem ein periodisches Gegenmoment erzeugenden Kompensationssignal zur aktiven
Kompensation der periodischen Momentschwankungen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des periodischen Gegenmomentes zumindest im
Wesentlichen der mindestens einen Frequenz der erfassten periodischen Momentschwankungen entspricht. }
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterung und/oder aktive Kompensation auf der Basis wenigstens eines selbstlernenden Algorithmus erfolgt.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterung und/oder aktive Kompensation auf der Basis wenigstens eines mehrdimensionalen selbstlernenden Algorithmus erfolgt.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der selbstlernende Algorithmus die Erzeugung orthogonaler Vektoren, Lernalgorithmen der Amplituden für diese Vektoren basierend auf einer Neuronalen Annäherung wie insbesondere dem Biermann-Algorithmus und/oder ein Filtern durch eine Subtraktion einer gelernten Amplitude insbesondere des Vektors x von der Eingangsgröße der Regelstrecke umfasst.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Online-Messung der Bahnzugspannung und/oder eine Einrichtung zur Online-Messung der Antriebsgeschwindigkeit vorgesehen sind und dass die periodischen Momentschwankungen über die Online-Messung der Bahnzugspannung und/oder die Online-Messung der Schwankungen der Antriebsgeschwindigkeit erfasst werden.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass durch äußere Einwirkungen erzeugte periodische Momentschwankungen kompensierbar sind.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass durch unterschiedliche Geschwindigkeiten zweier sich berührender Flächen erzeugte periodische Momentschwankungen kompensierbar sind.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Schaber im Bereich einer Walze, Tragtrommel oder dergleichen erzeugte periodische Momentschwankungen kompensierbar sind.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Rakel eines Streichaggregates erzeugte periodische Momentschwankungen kompensierbar sind.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, 16
dass beim Kreppen der Faserstoffbahn durch eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Faserstoffbahn und beispielsweise einer Walze erzeugte periodische Momentschwankungen kompensierbar sind.
RERICHTIGTES BLATT (REGEL 91)
PCT/EP2008/054216 2007-05-09 2008-04-08 Verfahren und vorrichtung zur kompensation von periodischen momentschwankungen WO2008138692A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08735944A EP2152964A1 (de) 2007-05-09 2008-04-08 Verfahren und vorrichtung zur kompensation von periodischen momentschwankungen
CN200880024166A CN101688366A (zh) 2007-05-09 2008-04-08 用于补偿周期性力矩波动的装置和方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007022241.8 2007-05-09
DE200710022241 DE102007022241A1 (de) 2007-05-09 2007-05-09 Verfahren und Vorrichtung zur Kompensation von periodischen Momentschwankungen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008138692A1 true WO2008138692A1 (de) 2008-11-20

Family

ID=39591973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2008/054216 WO2008138692A1 (de) 2007-05-09 2008-04-08 Verfahren und vorrichtung zur kompensation von periodischen momentschwankungen

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2152964A1 (de)
CN (1) CN101688366A (de)
DE (1) DE102007022241A1 (de)
WO (1) WO2008138692A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010029492A1 (de) * 2010-05-31 2011-12-01 Voith Patent Gmbh Walze und Verfahren zur Vermeidung ihrer Schwingungen
CN108599633B (zh) * 2018-04-26 2020-10-13 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种抑制电机周期性力矩波动补偿方法及装置
CN114318954B (zh) * 2021-12-31 2024-01-30 珠海格力智能装备有限公司 成型模具的合模方法以及成型装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0949378A1 (de) * 1998-04-06 1999-10-13 Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH Walzenmaschine und Verfahren zu ihrem Betrieb
DE102005022874A1 (de) * 2005-05-18 2006-11-23 Voith Patent Gmbh Verfahren zur Schwingungsreduzierung in Papiermaschinen
EP1876293A1 (de) * 2006-07-05 2008-01-09 Voith Patent GmbH Schwingungsdämpfung

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT407015B (de) 1996-12-04 2000-11-27 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zur kompensation der exzentrizität der stütz- und/oder arbeitswalzen in einem duo- oder quarto-walzgerüst
AT408035B (de) 1998-10-08 2001-08-27 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zur aktiven kompensation periodischer störungen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0949378A1 (de) * 1998-04-06 1999-10-13 Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH Walzenmaschine und Verfahren zu ihrem Betrieb
DE102005022874A1 (de) * 2005-05-18 2006-11-23 Voith Patent Gmbh Verfahren zur Schwingungsreduzierung in Papiermaschinen
EP1876293A1 (de) * 2006-07-05 2008-01-09 Voith Patent GmbH Schwingungsdämpfung

Also Published As

Publication number Publication date
CN101688366A (zh) 2010-03-31
EP2152964A1 (de) 2010-02-17
DE102007022241A1 (de) 2008-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1790601B1 (de) Regelung der Bahnspannung einer Warenbahn
DE19834725A1 (de) Bahnspannungsregeleinrichtung
EP1202147B1 (de) Verfahren zur Kompensation mechanischer Schwingungen in Maschinen
EP0477589B1 (de) Verfahren zur Korrektur eines ermittelten Messsignals zur Masse eines Faserbandes an einem Regulierstreckwerk für Faserbänder mit einem Auslaufmessorgan
DE102010039007A1 (de) Verfahren zum Aufwickeln einer Materialbahn und Rollenschneidvorrichtung
DE10110122A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung der Bahnspannung
WO2008138692A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur kompensation von periodischen momentschwankungen
EP1795893A1 (de) Verfahren zur Bestimmung einer Dehnungseigenschaft einer Bahn
DE102008021445B4 (de) Bahnverarbeitende Maschine und Verfahren zu deren Steuerung
EP1746204B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Schwingungsreduzierung in Papiermaschinen
DE19821854C1 (de) Vorrichtung zum aktiven Unterdrücken von Kontaktschwingungen an einer Walzenanordnung
DE102007037564A1 (de) Verfahren zur Achskorrektur bei einer Verarbeitungsmaschine sowie Verarbeitungsmaschine
DE4221395C2 (de) Verfahren zum zerstörungsfreien Bestimmen eines mit der breitenbezogenen Bruchkraft korrelierenden Kennwertes an einer laufenden Papierbahn
DE4231615A1 (de) Verfahren zum Unterdrücken des Einflusses von Walzenexzentrizitäten auf die Regelung der Walzgutdicke in einem Walzgerüst
AT506025B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur dämpfung von walzenschwingungen
DE69917169T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur aktiven Kompensation periodischer Störungen beim Warm- oder Kaltwalzen
DE10322098A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Steuerung der Bahngeschwindigkeit an einer Transportvorrichtung für Warenbahnen
EP3683355A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur behandlung einer faserstoffbahn
DE102009003148A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Kompensation von sich in Maschinenrichtung auf die Qualität einer Faserstoffbahn auswirkenden Variationen in der Betriebsweise einer Maschine zur Herstellung von Faserstoffbahnen
DE102008015371B4 (de) Profilregulierung für einen Kalander
EP1348807B1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Papiermaschine sowie Papiermaschine
EP1413672A1 (de) Anordnung zur indirekten oder direkten Erfassung eines lokalen Bahnzugs einer laufenden Materialbahn an wenigstens einer Bahn-Querposition
DE102013000680A1 (de) Bahnzugkraftregelung unter Verwendung eines mittels Beobachters bestimmten Istwerts
DE102004063678A1 (de) Verfahren und System zur Verhinderung von Schwingungen
EP2072678A1 (de) Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Unterdrückung von Schwingungen und/oder Variationen in einer Papiermaschine

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200880024166.X

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08735944

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2008735944

Country of ref document: EP