我们现在将本文滤网纸的张力控制方式称作为复合的张力控制，就是在收放卷 间接张力控制方式的基础上，通过加入张力检测单元构成一个简单的直接张力检测 机构。所谓的复合张力控制方式不但有直接张力控制的精度，还具备有间接张力控 制的速度和实时性。

在设计了滤网纸张力的控制系统之后，本系统收卷部分采用直接张力控制。张 力检测器能够检测出滤网纸实际承受的张力，当实际和设定值不相等时，改变收卷 电机的电机阻力转矩，使滤网纸张力调整到设定值，就可快速的保证滤网纸的恒张 力。在滤网纸放卷过程中我们使用间接的张力控制方法，根据动力学可以分析出输 出转矩与滤网纸张力之间的关系，就可以通过控制励磁电流来控制滤网纸张力。

下面是我们分别对滤网纸恒张力控制系统收卷部分和放卷部分进行的分析。滤 网纸的张力可以用在收卷部分工作的张力传感器进行张力检测，然后把张力传感器 中记录的张力值传输到 PLC 中，再根据 PLC 中所写好的程序对电机进行准确、快速 的控制，达到对滤网张力变化控制。

牵引辊张力传感器

收卷电机

伺服电机 1 伺服电机 2

图 2-1：收卷段直接张力控制

图 2-1 描述了收卷电机工作时直接张力控制原理。这是非常常见的一种直接张 力控制，控制系统由张力传感器、伺服驱动器、张力控制器和收放卷辊组成。张力 传感器的作用是把滤网纸上的张力传送的 PLC 中，我们用检测到的张力与滤网纸原 本的张力值进行比较，如果张力不同，根据算法调整，再来控制收卷电机使观测到 的滤网纸张力与开始设定值保持一样。其中伺服电机  1 是牵引电机，它控制滤网纸文献综述

前进，伺服电机 2 是收卷电机它控制滤网纸的收取，只要系统正常运行，即使收卷 半径在一直增大，仍然可以保持收卷段张力的恒定。

2。2 张力检测单元选择

根据上面所述可以知道张力检测元件的适合度对张力检测的精准度十分重要。 我们这里选用三辊式张力检测方式。

它的工作原理： 滤网纸张力的变化会引起测量辊位置的上下移动，也就是说可以通过观测测量

辊的位置来体现滤网纸张力的变化。三棍式张力检测机构由四部分组成，一部分是 测量辊，一部分是滤网纸，剩下两个部分叫做辅助辊，滤网纸缠绕在测量辊和辅助 辊之上。

图 2-2：三辊式张力检测装置原理图

如图 2-2 所示，当张力平衡时，弹簧上所受的力和张力保持平衡，即 2T=G+F；当张 力平恒被打破时，就会导致力的平衡被打破，电位器被迫动作导致输出的电位变化。 根据胡克定律有：

其中 F 是滤网纸张力，G 是测量辊所受重力，T 是弹簧对辊拉力。由上面可以 看出滤网纸张力变化会引起测量辊的位置变化，也是滤网纸张力在工作时的一种体 现。它会导致电位器的触头不断上下移动，输出不同的电压信号。经过上面分析我 们可以根据测量辊的位置来判断滤网纸的张力变化，再通过电位器输出电压的变化 来控制系统动作控制滤网纸张力。

2。3 张力控制执行单元

在系统中张力检测机构检测完滤网纸张力之后，把张力数值和其他相关的因素 传输到 PLC 中，通过 PLC 里面写好的程序来控制收放卷电机转速，使滤网纸张力保 持恒定。

下面是几种世面上常见的张力控制系统的执行机构：1。 用磁粉制动器（离合器） 作为张力系统的执行部件。2。 把步进电机作为执行部件 3。 以交流伺服电机为执行 部件。这三种张力执行机构各有不同，根据不同情况选取不同的张力执行机构。本 文把磁粉制动器作为空压机的执行部件。