面向薄带传输的电磁驱动纠偏辊数字控制设计与实验

摘   要： 描述了一种基于DSP、CPLD及计算机串口通信，针对薄带传输过程中出现的跑偏问题的电磁纠偏数字控制系统，并在理论分析基础上通过实验验证了该系统运行可靠、纠偏控制精度高。为电磁纠偏辊的进一步发展奠定基础。
关键词： 电磁纠偏辊; DSP； CPLD; 闭环控制
       在冶金、造纸等存在薄带运行设备或生产线上，由于薄带不可避免地有纵向浪形或横向浪形、中部浪瓢、歪扭等缺陷,再加上各处宽度、厚度、硬度、表面粗糙度及所受张力大小有差异,使薄带不能均匀对称地贴绕在转向辊上。这些不对称因素会使接触转向辊的带钢面上产生垂直于前进方向的侧向力从而导致带钢在辊面上向张力小的一侧滑移,即跑偏[1]。
     薄带在转向辊上侧向滑移与螺旋偏移是形成带钢跑偏的两个重要原因。实验室试验与现场实际结果都表明,入口带钢的螺旋偏移作用在带钢跑偏过程中常常起着主导作用。既然入口薄带的螺旋偏移作用能使带钢在辊面上跑偏,反之，也可以人为产生反向螺旋升角,以其反向螺旋偏移作用进行纠偏[2]。不少带钢生产线将端部转向辊设计成可水平摆动或铅垂摆动的单辊纠偏装置,其实质主要就是利用带钢在转向辊上的螺旋偏移作用进行纠偏。
     电磁驱动纠偏辊是利用电磁力控制技术的最新成果而采用的一种新型的纠偏方法--电磁纠偏，利用可控电磁力根据传感器检测信号驱动纠偏辊摆动产生反向螺旋升角进行纠偏[3]。电磁纠偏辊结构简单，支承与驱动集成为一体直接安装在纠偏辊两端的轴颈上，省去了常用的框架结构，系统惯性大幅降低，必要时可以安装在传统框架纠偏辊无法安装而又急需纠偏功能的生产线设备上。电磁控制本身具有响应速度快、控制精度高、寿命长、免维修、无污染等特点，更有利于带钢或薄带的高速运行。
1 电磁纠偏辊与数数字控制
     电磁支承及驱动技术是利用可控电磁力实现对被支承物体的驱动功能，典型应用如电磁轴承、电磁驱动器、起重器等，这类机构的主要特点是可以实现对