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度一致。
如图 3.2 所示，需要负荷分配控制的纸辊电机M1、M2、M3、M4、M5、M6，本造纸机电气传动控制系统使用转矩PID控制算法控制其负载波动，并集成现场通讯总线PROFIBU通讯控制技术，即PLC控制器采集要分配的主、从传动点电动机的实际输出转矩并做程序化的精确运算，再通过PROFIBUS通讯技术来控制变频器的相关参数，这样做到不断升高或降低所有负荷分配电动机的转差率，从而使从传动点电动机转矩值的百分比与主传动点电动机转矩值的百分比保持一致。
图 3.2 负荷分配原理示意图
3.2.3 纸幅张力控制
在造纸机的施胶部、压光部和卷纸部，纸页质量与该分部间实时张力值息息相关。由抄纸工艺要求可知，需要通过造纸机电气传动系统的程序化控制策略控制相关电机转速来获取恰当的纸页张力，否则，纸辊电机转速波动就会使纸页绷得特松或特紧，具体表现为：张力过弱，纸页则窜动而使纸页褶皱；张力过强，纸页则绷紧而使纸页断头。其控制原理如图 3.3 所示。
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图 3.3 张力控制原理
3.3 造纸机电气传动控制工作原理图
以上已经对造纸机电气传动系统速度控制、负荷分配控制及张力控制的控制策略做了比较具体的分析，从而设计了此造纸机电气传动控制方案。如图 3.4 所示。
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说明：
n*——纸辊电机给定转速； R2——纸辊半径； K——1367.84?bV24i12；
C——
4j0?bR0； ?9.55i126.08i12T——PLC采样周期；
n1i——转速n1的第i次采样值，光电编码器可测出，i=1，2，3，?,N；N指自然数； k——前馈量修正系数；
B1——系统稳态电磁转矩计算公式，其数值由PLC程序完成；
B2——系统动态电磁转矩计算公式，比B1模块增加前馈量修正系数k其数值由PLC程序完成； B3——动/稳态切换模块，其数值由PLC程序完成；
图 3.4 造纸机电气传动控制方案
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3.4 本章小结
本章简要的分析了造纸机电气传动控制策略，对造纸机电气传动控制系统提出了基本要求，并给出了速度链控制方案；负荷分配采用现场总线主从通讯控制策略，其纸辊电机负荷分配控制效果稳定、无超调；纸幅张力采用张力传感器/程序估算张力切换控制方式，使得纸幅抄纸过程张力更加稳定，从而降低了纸页褶皱与断头的情况发生。最后给出了造纸机电气传动控制工作原理图。
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4 造纸机电气传动控制系统参数分析
造纸机通常在高速的状态下运行，且其工况经常会发生变化，造纸机电气传动系统若想达到高效、精确的控制效果，其系统参数分析就显得尤为重要，以下是通过数学模型建立来进行优化并分析造纸机电气传动系统的关键参数，包括：纸辊电磁转矩、纸辊卷径、纸辊电机速度链、纸幅张力值等。
4.1 纸辊电机电磁转矩计算
在造纸机电气传动系统中，根据纸辊电机的工作原理和其机械结构，设Mm为电机电磁转矩，空转纸辊卷径不计，则有纸辊转矩平衡方程：
FsRJd?J?dn1?Mm?2? 2iidt30idt(4.1)
又根据纸辊电机转动惯量的运算公式：
14J??b??R4?R0??J0
2(4.2)
因此将（4.1）式右边的系数进行格式转化有：
J??b?2?30V2i?J0??b?24K??R0?4?C ???30i260i2?n1??30i260i2n14(4.3)
再代入（4.1）式可得：
?K?dnFsR?Mm??4?C?1 i?n1?dt(4.4)
式中 K、C 为：
?b?2304v4i442K???1367.84?bvi 2460i?