基于DSP的拉丝机恒张力控制PID调节器设计与实现

基于DSP的拉丝机恒张力控制PID调节器设计与实现
Design and Implementation of DSP Based PID Controller in Tension Control
of Wire Drawing Machine
杨爱民A 满范咯果
(西 北工业大学自动化学院，西安710072)
摘要文章介绍了一种用于拉丝机恒张力控制的PH)控制器的控制原理，以定点数字信号处理器MWS32OF42。为核心的数字控制系
统的硬件构成及各个硬件单元的工作原理，并对所采用的控制算法和软件流程进行了详细说明。最后，文章给出了一种简易PID控制
参数的整定法。实验结果表明，经该方法整定出的参数使该控制器获得了良好的控制效果。
关键词PID控制DSP 拉丝机扩充临界比例度法
Abstract Thec ontorlilngp rincipleo fP IDc ontorleru sedi nc onstantte nsionc ontrolof 。drawingm achineis p resented.Th eh ardwareo fth ed igital
controller system based on a fixed-point digital signal processor TMS32OF240 as the， ，as wel as the operational principle of each hardware units，
described.玩addition,a lt hec ontorlal gorithmsa nds oftwarefl owcharts， expoundedin d etail.Th es impletu ningm ethodo fP IDc ontorlpa rametersis
given finaly.The
P11)
experimental result slows that excelent control efect is obtained with the tuning parameters contributed场this method.
0 引言
DSP Wierd rawingm acine Expandedc irticalar tiom ethod

在拉 丝 机 收线过程中，保持钢丝所受张力恒定是保证成品钢丝质量的一个重要条件。如果张力过大，则拉丝机成品卷筒与收线机间钢丝质量会因受力过大而受到影响，甚至被拉断。反之，若张力过小，则又会在成品卷筒和收线机间形成松线、乱线等现象，严重影响了生产的正常进行。为避免上述问题的发生，需要在收线过程中能调节钢丝张力并使之在一定范围内保持稳定。为此，我们设计了一种采用闭环控制结构的PID调节器，其控制参数可由用户输人，调节器输出直接控制拖动收线机的变频器，从而达到控制收线机钢丝张力的目的。

控制原理
考虑 到 收 线机实际运行上的原因，除了张力控制环外，系统还需外加转速控制环，这是因为[’」:①无张力时应使设备稳定运行。例如在空载调试和启动瞬间等张力控制环尚未建立的情况下。②在钢丝断线时，电动机负载转矩消失，电动机可能超速的情况下，系统也能正常运行。