一种同步牵引系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种同步牵引系统，包括：上辊，下辊，齿轮，齿轮轴，所述牵引机设有主动系统；所述主动系统通过减速机带动链轮，链轮带动下部辊筒，下部辊筒带动下齿轮，实现下齿轮带动上齿轮的上下同步传动。本发明专利技术同步牵引系统，也可以包括：上辊，下辊，齿轮，齿轮轴，所述牵引机设有从动系统；从动系统直接带动下部辊筒，下部辊筒带动下齿轮，然后下齿轮带动上齿轮实现上下同步传动。本发明专利技术克服现有中空板牵引机的不足，大大提高了生产效率，中空板牵引机从传统的平键连接改成平键+涨紧套连接，提高了斜齿轮与辊轴的误差，改善了传动性能。

【技术实现步骤摘要】
一种同步牵引系统及其控制方法
本专利技术涉及一种牵引机械装置，特别涉及一种同步牵引系统及其控制方法。
技术介绍
目前，很多现有技术中的中空板牵引机只有下辊有动力，上辊是被动。因为是一台减速机带动链轮，然后带动下辊齿转动，工作时上辊不能跟下辊压的很紧，压紧的容易导致中空板变形。这样导致了上辊在不能压紧的情况下出现打滑的现象，并且下部传动的齿轮为直齿齿轮，传动的间隙比较大，误差随之而来。而现有技术中的一些中空板牵引机也带有上下辊分别有动力的双动力驱动系统，及其相应的同步装置。但这种同步装置的PID控制器的参数设定具有一定的缺陷。PID控制器的重点和难点就是确定比例系数KP，积分系数Ki和微分系数KD，即PID控制器参数的整定。目前，国内外对于PID参数整定的方法也有多年的研究经验。工程上通常采用的整定方法有扩充临界比例梯度法(Z-N法)、衰减曲线法、归一化法等。其中扩充临界比例梯度法和归一化法实质上一样，思想是先去掉微分和积分作用，使控制系统为单纯的比例控制，逐渐加大比例系数，使系统出现等幅震荡，此时控制系统的比例系数称为临界比例增益KC，振荡周期称为临界振荡周期TC，然后根据控制度和经验公式确定比例系数KP，积分系数Ki和微分系数KD三个参数。飞升特性曲线法指当已知系统的过渡过程曲线，用作图法来确定系数的滞后时间，被控对象的时间常数和两者的比例，然后查表求得PID控制参数。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供了一种上下同步牵引机及其控制装置。本专利技术克服现有中空板牵引机的不足，采用上下传动，在减速机传动的同时上下辊全部同步传动，这样可以连续不间断的同步让牵引不打滑，加大摩擦力，大大提高了生产效率，中空板牵引机从传统的平键连接改成平键+涨紧套连接，提高了斜齿轮与辊轴的误差，改善了传动性能。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种同步牵引系统，包括：上辊，下辊，齿轮，齿轮轴，所述牵引机设有主动系统；所述主动系统通过减速机带动链轮，链轮带动下部辊筒，下部辊筒带动下齿轮，实现下齿轮带动上齿轮的上下同步传动。为解决上述技术问题，本专利技术又提供了一种同步牵引系统，包括：上辊，下辊，齿轮，齿轮轴，所述牵引机设有从动系统；从动系统直接带动下部辊筒，下部辊筒带动下齿轮，然后下齿轮带动上齿轮实现上下同步传动。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种同步牵引系统，包括：上辊，下辊，齿轮，齿轮轴，所述牵引机设有主动系统、从动系统和同步控制装置；所述主动系统通过减速机带动链轮，链轮带动下部辊筒，下部辊筒带动下齿轮，实现下齿轮带动上齿轮的上下同步传动；所述从动系统直接带动下部辊筒，下部辊筒带动下齿轮，然后下齿轮带动上齿轮实现上下同步传动；所述同步控制装置，由于同步控制所述主动系统和从动系统，确保实现上下同步传动。所述同步牵引系统，可以进一步包括：连接盘，十字连接，固定板和轴承。所述齿轮为3个；齿轮I为右旋，齿轮III为左旋，齿轮II齿数为20～40，优选为29；所述齿轮I和齿轮III的模数为2～10，优选为6；所述齿轮I和齿轮III的的齿数为45～55，优选为51，所述齿轮I和齿轮III的的螺旋角β为10～16度，优选为14度；所述齿轮I和齿轮III的的齿形角α为15～25度，优选为21度。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种同步控制方法，其特征在于，所述同步控制方法采用主从方式同步控制的技术手段，从动缸根据主动缸的位移变化及时做出响应以跟随主动缸的位移，从而达到上下同步运动的效果；所述同步控制装置对主动缸无位移控制，只将主动缸和从动缸的位移差值做为反馈环节，输入给从动缸的电液比例阀，从动缸电液比例阀及时做出动态响应跟随主动缸的位移，实现上下齿轮同步运转。所述同步控制方法中可以使用PID控制器；所述PID控制器的PID控制参数，采用如下步骤实现：①置调节器积分时间TI＝∞，微分时间TD＝0，将比例系数KP按经验设置的初始条件下，将系统投入运行，整定比例系数KP；若曲线振荡频繁，则加大比例系数；若曲线超调量大，且趋于非周期过程，则减小比例系数,直到求得满意的4:1过渡过程曲线；②引入积分作用，此时增大上述比例系数KP到原来的1.2倍；将TI由大到小进行整定；若曲线波动较大，则应增大积分时间TI；若曲线偏离给定值后长时间回不来，则需减小TI，以取得较好的过渡过程曲线；③引入微分作用，将其按经验值或按TD＝(1/3-1/4)TI设置，并由小到大加入；若曲线超调量大而衰减慢，则需增大TD；若曲线振荡厉害，则应减小TD；通过观察曲线调整比例系数KP和TI，直到求得满意的过渡过程曲线为止，即可得比例、积分、微分系数的整定值。为解决上述技术问题，本专利技术再提供了一种用于同步控制的模糊PID控制方法，包括：模糊推理步骤和常规PID步骤；所述模糊推理步骤，包括输入偏差变化率eC和偏差e，并输出修正参数ΔKp、ΔKi、ΔKd；所述模糊推理步骤，进一步包括运行中根据e和ec的变化和模糊控制规则不断修改Kp、Ki、Kd这3个参数，从而改善被控对象的动、静态性能的过程。所述输出的参数Kp、Ki、Kd可以由公式(4)表示：式中，Kp’、Ki’、Kd’为预整定值,ΔKp、ΔKi、ΔKd为修正参数。为解决上述技术问题，本专利技术另提供了一种如前任一项所述的同步控制方法，和/或，如前任一项所述的用于同步控制的模糊PID控制方法，在如前任一项所述的同步牵引系统中的应用。本专利技术有益的技术效果在于：为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种目前中空板牵引机采用上下传动的结构，因为刚开始用的是直齿齿轮，直齿齿轮有个最大的缺点就是齿和齿之间的间隙太大，间隙大误差就大，所以专利技术出下面的斜齿轮传动方式。1.单面传动改成上下双面传动，提高了工作效率；2.直齿齿轮改成斜齿齿轮，提高了牵引同步的间隙，减小了误差；3.汽缸用普通汽缸改成可调式汽缸，增加的上下辊限位的功能；4.辊筒由以前的普通键槽连接改成涨紧套连接，提高了精度，并且维护方便；5.简化了机械结构，设备调试较简单；6.同等工作效率的情况下，降低了设备投资，维修较简单；7.设备安全护罩都已经加装。附图说明图1为本专利技术实施例所述上下同步牵引机齿轮部位装置结构图；图2为本专利技术实施例所述“主从方式”位移控制方框图；图3为本专利技术实施例所述加入了PID控制器较正环节之后的单套阀控液压缸子系统的仿真模块图；图4为本专利技术实施例所述PID控制的封装子模块图；图5为本专利技术实施例所述同步系统SIMULINK仿真模块；图6为本专利技术实施例所述模糊控制器的原理图；图7为本专利技术实施例所述用于同步控制装置的模糊PID控制器结构图。具体实施方式以下将结合实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本专利技术涉及上下同步传动中空板牵引机：包括上下辊筒；上下齿轮；中间齿轮，多种轴承；涨紧套等。本专利技术主动系统牵引机通过减速机带动链轮，链轮带动下部辊筒，下部辊筒带动下齿轮，然后下齿轮带动上齿轮实现上下同步传动。增加了上部辊筒的齿轮，主要是提高牵引机的牵引力和摩擦力的间隙。此外，本专利技术进一步具有可选择性使用的下辊动力驱动系统及液压同步控制系统。通过其矫正能够单独驱动从动系统直接带动下部辊筒，下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同步牵引系统，包括：上辊，下辊，齿轮，齿轮轴，其特征在于，所述牵引机设有主动系统；所述主动系统通过减速机带动链轮，链轮带动下部辊筒，下部辊筒带动下齿轮，实现下齿轮带动上齿轮的上下同步传动。

【技术特征摘要】
1.一种同步牵引系统，包括：上辊，下辊，齿轮，齿轮轴，其特征在于，设有主动系统、从动系统和同步控制装置；所述主动系统通过减速机带动链轮，链轮带动下部辊筒，下部辊筒带动下齿轮，实现下齿轮带动上齿轮的上下同步传动；所述从动系统直接带动下部辊筒，下部辊筒带动下齿轮，然后下齿轮带动上齿轮实现上下同步传动；所述同步控制装置，由于同步控制所述主动系统和从动系统，确保实现上下同步传动；所述同步控制装置，采用主从方式同步控制的技术手段，从动缸根据主动缸的位移变化及时做出响应以跟随主动缸的位移，从而达到上下同步运动的效果；所述同步控制装置对主动缸无位移控制，只将主动缸和从动缸的位移差值做为反馈环节，输入给从动缸的电液比例阀，从动缸电液比例阀及时做出动态响应跟随主动缸的位移，实现上下齿轮同步运转。2.根据权利要求1所述同步牵引系统，其特征在于，进一步包括：连接盘，十字连接，固定板和轴承。3.根据权利要求1所述同步牵引系统，其特征在于，所述齿轮为3个；齿轮I为右旋，齿轮III为左旋，齿轮II齿数为20～40；所述齿轮I和齿轮III的模数为2～10；所述齿轮I和齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱在全，刘成功，鹿钜志，
申请(专利权)人：青岛鑫泉塑料机械有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37