用于补偿周期性力矩波动的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种在制造材料幅面特别是纸质或纸板幅面的机器具有至少一个驱动装置时补偿周期性力矩波动的方法，该方法借助一调节在线检测所述周期性力矩波动并通过滤波算法有选择地从所述调节对象提供的输入量中排除检测到的周期性力矩波动的至少一个频率和／或将周期性反作用力矩生成的补偿信号加载到调节对象，用于主动补偿所述周期性力矩波动。本发明专利技术还涉及一种相应的补偿装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在用于制造材料幅面，特别是纸幅面或纸板幅面的机器 的至少一个驱动器中借助于调节装置补偿周期性力矩波动的装置和方法。
技术介绍
在至今常见的造纸机中出现这样的问题，即，不能补偿由于外部影响、 例如刮刀带来的周期性力矩波动。这导致力矩和圆周速度的变化，该变化仅 能部分地通过相关驱动器、例如支承滚筒等的驱动器的转速调节器补偿，有 时甚至被加强。从图1的时间图中可得知例如配属于支承滚筒的刮刀在传统造纸机的 这种支承滚筒上对力矩和速度的影响。在此，在该图表的上部再次给出随时 间t的力矩变化，而在该图表的下部再次给出随时间t的速度变化。在该图 表的左边部分所述刮刀去激活，即，不使用刮刀，然而在该图表的右边部分 激活所述刮刀，即，使用刮刀。这种波动也在所述设备或造纸机运行时存在。图2示出了频率图表，从该图表中可在此得知配属于支承滚筒的刮刀在 传统造纸机的支承滚筒上对力矩和速度的影响。在此，相应的频率分析示出 了非常有特点的顶点io,该顶点相应于刮刀的振荡频率。按图2的图表再次 给出在没有纸的支承滚筒上力矩和速度的波动。在此，在该图表的上部再次 说明力矩的变化，而在该图表的下部再次说明速度的变化。如从图3的时间图中可见，已提及的波动也会导致有效的纸幅拉力变 化。该图表示出了常规造纸机中的支承滚筒上的力矩和速度以及纸幅面拉力 随时间的变化曲线。在此，纸幅面拉力的变化通过曲线12给出。在按图3 的图表的下部可见拉力调节器的调节输出信号。然而，该纸幅面拉力缓慢变化。通常的拉力调节器相应于根据图3的图 表下部给出的调节输出信号对该拉力波动产生反应，并甚至进一步加强该拉 力波动。在EP0 942 791 Bl中记载了一种用于补偿轧钢厂的轧辊偏心的方法及装置。EP 0 992 295 Bl也公开了 一种用于在冷或热轧时主动补偿已知频率的 周期性干扰，特别是补偿轧辊机偏心的方法以及装置。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于创造一种开头所属类型的、改进的方法以 及改进的装置，用该方法和装置能在保持相关调节单元的动力特性的情况下 可靠地补偿周期性的力矩波动。按照本专利技术，该技术问题通过一种在用于制造材料幅面，特别是纸或纸 板幅面的机器的至少一个驱动器中借助一种调节装置补偿周期性力矩波动 的方法解决，其中，在线检测该周期性的力矩波动，并通过过滤算法有选择 地将所检测到的周期性力矩波动的至少 一个频率从输送到调节对象的输入 量中排除和/或将产生周期性反作用力矩的补偿信号加载到调节对象，用于主 动补偿周期性的力矩波动。调节装置尤其涉及配属于相关驱动装置的调节装置，其中，可以设置例 如速度或转速调节装纸，幅面拉力调节装置等。基于按本专利技术的设计，检测 干扰的周期性的力矩波动，并将该干扰从相关调节单元的输入量中排除，由 此稳定系统并避免了干扰的加强。可选择地或附加地主动补偿所述干扰，其 中，所述调节对象本身被稳定。因此可以将例如由外部影响导致的拉力变化 相应地减至最低。在此，相关调节装置或调节单元的动力性能得到保留。没 有进行带有相位移动的一般过滤，而是有选择地、高效地过滤没有对调节单 元的动力特性产生负面影响的干扰因素。而是可以用简单且可靠的方式从调 节信号中排除尤其通过外部干扰引起的拉力波动，因此，拉力调节装置在这 种情况下被稳定。尤其也可以主动补偿拉力波动，所述拉力波动例如是由刮 刀振动或类似的周期性影响引起的。相宜地，周期性反作用力矩的频率基本上与;f全测到的周期性力矩波动的 至少一个频率相应。检测到的周期性力矩波动的频率可以与所述基频和/或高 次谐波，例如1次，2次，3次......和/或n次谐波相应。根据按本专利技术的方法的一种优选的、实际设计，基 至少一个自 习算 法实现过滤和/或主动补偿。在此，优选基于至少一个多维的自学习算法进行过滤和/或主动补偿。 根据一种有利的设计，所述自学习的算法包括正交的向量的生成，基于神经近似、如特别是比尔曼(Biermann)算法的、这些向量的幅度学习算法和/ 或通过从所述调节对象的输入量中减去至少一个向量，特别是向量x的所学 习的幅度进行过滤。有利地通过幅面拉应力的在线测量和/或驱动速度的波动的在线测量始r 测所述周期性的力矩波动。如果在干扰频率(Doktorfrequenz)緩慢变化时获得过滤频率和补偿频率 的自动匹配也是有利的。优选补偿由于外部影响产生的周期性的力矩波动。通常可以补偿特别是由于两个接触面的不同速度产生的周期性的力矩 波动。可以补偿例如由于轧辊、支承滚筒等区域中的刮刀产生的周期性力矩波纤维幅面和例如轧辊之间的速度差产生的周期性力矩波动。也可以过滤或补 偿由于轧辊偏心和/或不圆度差生的力矩和/或拉应力。此外，根据本专利技术，上述技术问题通过一种用于在制造材料幅面，特别 是纸或纸板幅面的机器的至少一个驱动装置中补偿周期性力矩波动的装置 解决，该装置具有配属于所述驱动装置的调节单元、用于在线^r测周期性力 矩波动的器件、包括有过滤算法的、用于可选择地从输入给所述调节对象的 输入量中在线排除检测到的周期性力矩波动的至少 一个频率的器件和/或用 于给调节对象在线加载产生周期性反作用力矩的补偿信号的器件、用于主动 补偿所述周期性力矩波动。按本专利技术的装置的优选实施形式在各个从属权利要求中说明。 本专利技术尤其可应用于造纸机中。在此，可尤其考虑应用于所有带有速度 调节器或拉力调节器的驱动装置中，所述速度或拉力调节器尤其通过刮刀等 加载。例如可以应用于压榨机、干燥组、压延机、缠绕装置或巻筒等的驱动 装置中。根据本专利技术，尤其也可应用多维的自学习的算法，所述算法针对特定频 率地过滤或补偿，而不会影响相邻频率。因此，可以精确地排除至少一个特 定的频率，而不会对调节器的动力性能产生负面影响。此外，本专利技术有以下优点_从调节信号中排除特别是通过外部干扰引起的拉力波动并从而稳定 拉力调节，-主动补偿特别是由刮刀振动或类似的周期性影响引起的拉力波动， -可选择地高效过滤干扰因素，而不会对调节器的动力性能产生负面影响。附图说明以下根据实施形式参照附图详细说明本专利技术。在附图中图1示出了时间图，从该图中可得知配属于支承滚筒的刮刀在传统造纸 机的支承滚筒上对力矩和速度的影响；图2示出了频率图，从该图中可得知配属于支承滚筒的刮刀在传统的造 纸机的支承滚筒上对力矩和速度的影响；图3示出了时间图，从该图中可得知配属于支承滚筒的刮刀在传统造纸 机的支承滚筒上对力矩和速度以及纸幅面拉力的影响；图4示出了时间图，从该图中可得知如何通过按本专利技术的过滤算法稳定 力矩并通过按本专利技术的主动补偿对力矩波动进行补偿。具体实施例方式从按图4的时间图可知，如何通过本专利技术的过滤算法稳定力矩并通过按 本专利技术的主动补偿补偿力矩波动。根据本专利技术，设置一种用于在制造材料幅面、特别是纸或纸板幅面的机 器的至少一个驱动装置中补偿周期性力矩波动的装置，该装置具有配属于所 述驱动装置的调节单元。该调节单元包括用于在线检测周期性力矩波动的器 件、包含过滤算法的、用于可选择地从输入调节对象的输入量中在线排除枱r 测到的周期性力矩波动的至少一个频率的器件和/或产生用周期性的反作用 力矩在线加载调节对象的补偿信号、用于主动补偿周期性力矩波动的器件。在按本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在制造材料幅面，特别是纸或纸板幅面的机器的至少一个驱动装置中借助于一调节补偿周期性的力矩波动的方法，其中，在线检测所述周期性的力矩波动，并通过一过滤算法有选择地从输送到调节对象的输入量排除所检测到的周期性力矩波动的至少一个频率和／或为主动补偿该周期性的力矩波动，用产生周期性反作用力矩的补偿信号加载所述调节对象。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢卡斯拉佩尔，弗朗兹霍夫勒，马库斯肖伊斯沃尔，
申请(专利权)人：沃依特专利有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]