电驱动自调节压力控制方法、设备、程序及存储介质与流程

1.本发明涉及自动化控制领域，尤其涉及一种电驱动自调节压力控制方法、设备、程序及存储介质。


背景技术：

2.纺纱成型中，为了控制纱线密度的大小，通常通过调节纱线压在摩擦辊上的接触压力大小，常见的接触压力是通过弹簧等机械装置对纱线所在的摇架 (力臂)进行压力调节，常见的形式有两种，示意图如图1和图2。摇架抬升到不同的角度，弹簧的拉伸情况不同，进而起到对摇架末端纱线卷状跟摩擦辊间的接触压力的调节。
3.由于纺纱品种的多样性，不同的纱线工艺要求不一样，需要的最优纱线接触压力也不一样，而在原机械弹簧控制压力的方案中，需要人工去调节弹簧位置或是更换弹簧。如果不更改生产设备的机械设置，同样的摇架抬升角度对应固定的直径，生产的纱线的体积相同，但由于不同品种纱线同样体积的重量不同，这就会造成接触压力不同，导致工艺调节繁琐。而且由于弹簧和其安装限制，一般比较难做到不同抬升角度都保持同样的接触压力，使得纺纱的结果不理想。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术实施例提供一种电驱动自调节压力控制方法、设备及计算机存储介质，解决了人工调节生产设备来控制纱线接触压力，导致纱线接触压力不稳定以及纺纱质量不合格的问题。
5.本技术实施例提供了一种电驱动自调节压力控制方法，所述方法包括以下步骤：
6.通过位置传感器获取摇架的位置信息；
7.基于所述摇架的位置信息及预设目标接触压力，确定电机目标转矩；
8.将电机的当前转矩调整为所述电机目标转矩，以使生产物和生产平台之间的接触压力到达所述预设目标接触压力。
9.在一实施例中，所述方法，还包括：
10.通过电流传感器获取所述电机的电流信息；
11.基于所述电流信息，控制所述电机的当前转矩保持为所述电机目标转矩。
12.在一实施例中，所述基于所述摇架的位置信息及预设目标接触压力，确定电机目标转矩，包括：
13.基于所述摇架的位置信息，获得机械重量转矩以及生产物重量转矩；
14.获取所述生产物所需的预设目标接触压力；
15.基于所述预设目标接触压力，获取所述预设目标接触压力产生的目标接触压力转矩；
16.基于所述目标接触压力转矩、所述机械重量转矩以及所述生产物重量转矩，利用预设传动比计算获得所述电机目标转矩。
17.在一实施例中，所述基于所述摇架的位置信息，获得机械重量转矩以及生产物重量转矩，包括：
18.基于所述摇架的位置信息，获取所述摇架与竖直方向的位置偏角；
19.根据所述位置偏角，计算获得所述机械重量转矩以及所述生产物重量转矩。
20.在一实施例中，所述根据所述位置偏角，计算获得所述机械重量转矩以及所述生产物重量转矩，包括：
21.获取电驱动自调节压力控制设备的机械重量以及所述生产物的重量；
22.基于所述位置偏角、所述机械重量以及所述机械重量对应的力臂，计算获得所述机械重量转矩；
23.基于所述位置偏角、所述生产物重量以及所述生产物重量对应的力臂，计算获得所述生产物重量转矩。
24.为实现上述目的，还提供一种电驱动自调节压力控制设备，所述电驱动自调节压力控制设备包括：
25.电机，与传动装置连接，用于为所述传动装置提供传动动力；
26.传动装置，分别与所述电机与摇架连接，用于传送所述电机提供的持续动力；
27.摇架，与所述传动装置以及生产物连接，用于根据所述传动装置的带动抬升所述生产物；
28.控制装置，与所述电机连接，用于执行如上述任一项所述的方法步骤。
29.在一实施例中，所述电驱动自调节压力控制设备，还包括：
30.位置传感器，安装于所述电机处或者所述传动装置处，用于检测位置信息；其中所述位置传感器为一个或多个；
31.电流传感器，安装于所述电机处，用于获取电流信息。
32.在一实施例中，所述传动装置为一级传动装置或者多级传动装置。
33.为实现上述目的，还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有电驱动自调节压力控制方法程序，所述电驱动自调节压力控制方法程序被处理器执行时实现上述任一所述的电驱动自调节压力控制方法的步骤。
34.为实现上述目的，还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一所述的电驱动自调节压力控制方法的步骤。
35.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如技术效果或优点：
36.通过位置传感器获取摇架的位置信息；通过位置传感器自动获取摇架的位置信息，为正确计算电机目标转矩提供保证。
37.基于所述摇架的位置信息及预设目标接触压力，确定电机目标转矩；保证电机目标转矩获取的正确性，为正确控制电机出力提供数据支持，完成自动化，从而减少人力成本。
38.将电机的当前转矩调整为所述电机目标转矩，以使生产物和生产平台之间的接触压力到达所述预设目标接触压力。通过将所述电机的当前实际转矩调整为所述电机目标转矩，控制所述生产物和所述生产平台之间的接触压力为所述目标接触压力；通过控制电机的实际转矩，使生产物所受的接触压力值具有稳定性，保障生产物的质量。
39.本发明解决了人工调节生产设备使纱线接触压力不同，从而导致纱线接触压力不
准确以及纺纱质量不合格的问题，实现了根据需求自动且准确地调节目标接触压力，节省人力，保证纺纱生产质量。
附图说明
40.图1为现有技术中生产设备示意图；
41.图2为现有技术中生产设备压力调节后的示意图；
42.图3为本技术电驱动自调节压力控制方法的第一实施例示意图；
43.图4为本技术电驱动自调节压力控制方法的第二实施例示意图；
44.图5为本技术电驱动自调节压力控制方法步骤s120的具体实施步骤流程示意图；
45.图6为本技术电驱动自调节压力控制方法步骤s121的具体实施步骤流程示意图；
46.图7为本技术电驱动自调节压力控制方法步骤s1212的具体实施步骤流程示意图；
47.图8为本技术电驱动自调节压力控制设备的第一示意图；
48.图9为本技术电驱动自调节压力控制设备中传动装置的示意图；
49.图10为本技术电驱动自调节压力控制设备的第二示意图。
具体实施方式
50.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
51.本发明实施例的主要解决方案是：本发明公开了一种电驱动自调节压力控制方法、设备、程序及存储介质，所述方法包括以下步骤：通过位置传感器获取摇架的位置信息；基于所述摇架的位置信息及预设目标接触压力，确定电机目标转矩；将电机的当前转矩调整为所述电机目标转矩，以使生产物和生产平台之间的接触压力到达所述预设目标接触压力。本发明解决了人工调节生产设备来控制纱线接触压力，导致纱线接触压力不准确以及纺纱质量不合格的问题，实现了根据需求自动且准确地调节生产物所受的接触压力，节省人力，保证纺纱生产质量。
52.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。
53.参照图3，图3为本技术电驱动自调节压力控制方法的第一实施例，所述电驱动自调节压力控制方法包括以下步骤：
54.步骤s110：通过位置传感器获取摇架的位置信息。
55.具体地，位置信息可以由位置传感器获得；其中，位置传感器可以采集到电驱动自调节控制设备包括的摇架、传动装置以及电机等的位置信息。
56.具体地，传感器(英文名称：transducer/sensor)是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求；
57.位置传感器(position sensor)，能感受被测物的位置并转换成可用输出信号的传感器。它能感受被测物的位置并转换成可用输出信号的传感器。
58.位置传感器可分为两种，接触式传感器和接近式传感器。在本实施例中，并不限定于位置传感器的类型，根据具体的电驱动自调节压力控制设备的需求进行调整。
59.步骤s120：基于所述摇架的位置信息及预设目标接触压力，确定电机目标转矩。
60.具体地，电机目标转矩是电驱动自调节压力控制设备中电机需要产生的转矩，以保证生产物所受的接触压力维持在设定的目标接触压力值。
61.具体地，转矩是使机械元件转动的力矩。
62.步骤s130：将电机的当前转矩调整为所述电机目标转矩，以使生产物和生产平台之间的接触压力到达所述预设目标接触压力。
63.具体地，通过控制电机的电流方式，使电机的当前实际转矩调整为电机目标转矩，从而可以通过传送装置控制摇架抬起，控制摇架的抬升力，从而控制生产物所受的接触压力值，控制生产物所受的接触压力值维持在目标接触压力值，保证生产物的质量。
64.需要另外说明的是，在其中一个实施例中，若生产物为纱线，当纱线重量达到最值时，则发出更换卷筒信息，电机发力抬起摇架，配合换筒设备进行换筒，实现自动上下卷筒的功能。
65.上述实施例中，存在的有益效果为：
66.通过位置传感器获取摇架的位置信息；通过位置传感器自动获取摇架的位置信息，为正确计算电机目标转矩提供保证。
67.基于所述摇架的位置信息及预设目标接触压力，确定电机目标转矩；保证电机目标转矩获取的正确性，为正确控制电机出力提供数据支持，完成自动化，从而减少人力成本。
68.将电机的当前转矩调整为所述电机目标转矩，以使生产物和生产平台之间的接触压力到达所述预设目标接触压力。通过将所述电机的当前实际转矩调整为所述电机目标转矩，控制所述生产物和所述生产平台之间的接触压力为所述目标接触压力；通过控制电机的实际转矩，使生产物所受的接触压力值具有稳定性，保障生产物的质量。
69.本发明解决了人工调节生产设备使纱线接触压力不同，从而导致纱线接触压力不准确以及纺纱质量不合格的问题，实现了根据需求自动且准确地调节目标接触压力，节省人力，保证纺纱生产质量。
70.参照图4，图4为本技术电驱动自调节压力控制方法的第二实施例，所述方法，还包括：
71.步骤s210：通过位置传感器获取摇架的位置信息。
72.步骤s220：基于所述摇架的位置信息及预设目标接触压力，确定电机目标转矩。
73.步骤s230：将电机的当前转矩调整为所述电机目标转矩，以使生产物和生产平台之间的接触压力到达所述预设目标接触压力。
74.步骤s240：通过电流传感器获取所述电机的电流信息。
75.具体地，电流传感器，是一种检测装置，能感受到被测电流的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求；其中，在本实施例中，电流传感器可以是分流器、电磁式电流互感器、电子式电流互感器等，在此并不做限定，根据控制设备的需求可以动态调整。
76.步骤s250：基于所述电流信息，控制所述电机的当前转矩保持为所述电机目标转矩。
77.具体地，利用电流信息控制电机，使电机的当前转矩持续维持在计算获得的电机
目标转矩。
78.第二实施例与第一实施例相比，另包括步骤s240以及步骤s250，其他步骤在第一实施例中已经进行了阐述，在此不再赘述。
79.在上述实施例中，存在的有益效果为：通过实时获取电机的电流信息，将电机的当前转矩持续保持在电机目标转矩，使生产物与生产平台之间的接触压力持续保持在目标接触压力值，从而进一步保证生产物的质量。
80.参照图5，图5为为本技术电驱动自调节压力控制方法第一实施例步骤 s120的具体实施步骤，所述基于所述摇架的位置信息及预设目标接触压力，确定电机目标转矩，包括：
81.步骤s121：基于所述摇架的位置信息，获得机械重量转矩以及生产物重量转矩。
82.具体地，可以通过摇架的位置信息，获取摇架的位置偏角，从而基于摇架的位置偏角计算机械重量转矩以及生产物重量转矩；其中，机械重量转矩以及生产重量转矩是计算电机目标转矩的必要条件。
83.步骤s122：获取所述生产物所需的预设目标接触压力。
84.具体地，生产物在本实施例中可以是纱线，也可以是其他生产过程中需要卷筒卷起来的生产物；其中所述生产物所受的接触压力可以是生产物与生产平台之间的接触压力，具体可以是生产物与摩擦辊的接触压力，也可以是生产物与其他设备之间的接触压力，在此不作限定，根据生产设备具体进行调整。其中，所述生产物在生产过程中所受的接触压力需要持续保持为生产物所需的目标接触压力，这样才能保证生产物的质量，不同的生产物需要不同的目标接触压力，所以在本实施例中，所述预设目标接触压力并不限定，可以根据生产需要动态调整。
85.步骤s123：基于所述预设目标接触压力，获取所述预设目标接触压力产生的目标接触压力转矩。
86.具体地，计算预设目标接触压力与力臂的向量积，获得目标接触压力转矩。
87.步骤s124：基于所述目标接触压力转矩、所述机械重量转矩以及所述生产物重量转矩，利用预设传动比计算获得所述电机目标转矩。
88.具体地，所述电机目标转矩可以由公式1计算得到：
89.t
m
＝(t
s
t
g
‑
t
n
)/k——公式1
90.其中，t
s
为生产物重量转矩；t
g
为机械重量转矩；t
n
为目标接触压力转矩；t
m
为电机目标转矩；k为预设传动比。
91.需要另外说明的是，在另一实施例中，可以通过受力分析获取摇架的抬升力f，从而根据摇架抬升力的转矩求得电机目标转矩，具体可以由公式2计算得到：
92.t
m
＝t
f
/k——公式2
93.其中，t
m
为电机目标转矩；k为预设传动比；t
f
为摇架的抬升力f的转矩。
94.具体地，传动比为电驱动自调节压力控制设备中瞬时输入速度与输出速度的比值。所述预设传动比根据电驱动自调节压力控制设备的设置可进行动态调节，在此不作限定。
95.在上述实施例中，存在的有益效果为：通过正确获取相应的转矩，对电机目标转矩进行计算，保证电机目标转矩的正确性，从而保证电机出力的准确性，以正确控制摇架的抬
升力，确保生产物的接触压力值维持在目标接触压力值。
96.参照图6，图6为本技术电驱动自调节压力控制方法步骤s121的具体实施步骤，所述基于所述摇架的位置信息，获得机械重量转矩以及生产物重量转矩，包括：
97.步骤s1211：基于所述摇架的位置信息，获取所述摇架与竖直方向的位置偏角。
98.步骤s1212：根据所述位置偏角，计算获得所述机械重量转矩以及所述生产物重量转矩。
99.具体地，通过利用位置偏角的方式，计算电驱动自调节压力控制设备的机械重量产生的转矩以及生产物重量产生的转矩；
100.在上述实施例中，存在的有益效果为：通过摇架位置信息中的位置偏角，正确获得机械重量转矩以及生产重量转矩，为获得正确的电机目标转矩提供保障。
101.参照图7，图7为本技术电驱动自调节压力控制方法中步骤s1212的具体实施步骤，所述根据所述位置偏角，计算获得所述机械重量转矩以及所述生产物重量转矩，包括：
102.步骤s1212
‑
1：获取电驱动自调节压力控制设备的机械重量以及所述生产物的重量。
103.具体地，机械重量包含电驱动自调节压力控制设备包含的实体部件的总重量；生产物重量可以是随着生产进度而变化的，若生产物是纱线，则纱线的重量可以是卷筒上纱线的总重量；也可以是卷筒上纱线以及卷筒的总重量。
104.步骤s1212
‑
2：基于所述位置偏角、所述机械重量以及所述机械重量对应的力臂，计算获得所述机械重量转矩。
105.具体地，机械重量转矩可以通过公式3计算获得：
106.t
g
＝g*l*cosθ——公式3
107.其中，t
g
为机械重量转矩，g为机械重量，l为力臂，θ为位置偏角。
108.步骤s1212
‑
3：基于所述位置偏角、所述生产物重量以及所述生产物重量对应的力臂，计算获得所述生产物重量转矩。
109.具体地，生产物重量转矩可以通过公式4计算获得：
110.t
s
＝s*l*cosθ——公式4
111.其中，t
s
为生产物重量转矩，s为生产物重量，l为力臂，θ为位置偏角。
112.在上述实施例中，存在的有益效果为：具体通过上述公式，正确获取机械重量转矩以及生产物重量转矩，保证电机目标转矩计算的正确性。
113.参照图8，图8为本技术电驱动自调节压力控制设备的第一示意图，所述电驱动自调节压力控制设备包括：
114.电机01，与传动装置02连接，用于为所述传动装置02提供传动动力；
115.具体地，电机的选型可以是无刷直流电机，也可以是永磁同步电机。电机控制驱动器需要有电流采样和位置采样。
116.传动装置02，分别与所述电机01与摇架03连接，用于传送所述电机01 提供的持续动力；
117.具体地，传动装置(transmission device)把动力装置的动力传递给工作机构等的中间设备。
118.其中不限制传动的方式，可以同步带传动，齿轮传动，减速机等传动方式，最终目
的都是降低电机轴端需要的转矩出力，让电机足以带动机械重量及生产物重量。
119.摇架03，与所述传动装置02以及生产物04连接，用于根据所述传动装置 02的带动抬升所述生产物。
120.控制装置05，与所述电机01连接，用于执行上述任一项所述的方法步骤。
121.其中控制装置05可以安装于电机01处，但并不限定于图8中所示控制装置05的位置。
122.在其中一个实施例中，所述电驱动自调节压力控制设备，还包括：
123.位置传感器06，安装于所述电机01处或者所述传动装置02处，用于检测位置信息；其中所述位置传感器06为一个或多个。其中，安装在电机01处的位置传感器06可以是编码器为主的传感器；在其他实施例中，所述位置传感器06可以位于传动装置02处，安装在传动装置02处的位置传感器可以是以角位置传感器，也可以是编码器为主的传感器；如图9所述，位置传感器06 位于电机01处，同时另一个位置传感器06位于传动装置02中，具体可以设置在传动装置02的主传动轮021的主旋转轴022处。
124.如图8所示，以位置传感器06安装于电机01处为例，但并不限定于图中所示位置传感器06的位置。
125.电流传感器07，安装于所述电机01处，用于获取电流信息。
126.具体地，在本实施例中，电流传感器07安装于电机01处，但并不限定于图中所示电流传感器07的位置。
127.在其中一个实施例中，所述传动装置02，具体参照图9，图9为传动装置的示意图；包括：
128.主传动轮021，通过所述主传动轮021的主旋转轴022与所述电机01连接；
129.次传动轮023，通过所述次传动轮023的次旋转轴024与所述摇架03连接；
130.皮带025，分别连接所述主传动轮以及所述次传动轮。
131.具体地，传动装置并不限定于同步带传动。
132.在其中一个实施例中，所述传动装置为一级传动装置或者多级传动装置。具体地，所述传动装置可以为一级传动装置，若一级传动装置满足电机目标转矩与目标接触压力值之间的比例关系，则不需要多级传动；若一级传动装置不能满足电机目标转矩与目标接触压力值之间的比例关系，则需要所述多级传动装置进一步传送电机提供的持续动力。
133.具体参照图10，图10中传动装置02作为一级传动装置不能满足电机目标转矩与目标接触压力值之间的比例关系，新增加了多级传动装置02'，共同传动电机的出力，满足电机目标转矩与目标接触压力值之间的比例关系。
134.本技术还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有电驱动自调节压力控制方法程序，所述电驱动自调节压力控制方法程序被处理器执行时实现上述任一所述的电驱动自调节压力控制方法的步骤。
135.本技术还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一所述的电驱动自调节压力控制方法的步骤。
136.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机
可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、 cd
‑
rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
137.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和 /或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/ 或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
138.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
139.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
140.应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
141.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
142.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。