CN117960797B - 一种辊压机控制方法、系统及设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于电池制备技术领域，具体涉及一种辊压机控制方法、系统及设备。所述辊压机控制方法包括：获取输入的工作速度；从预设连续的多个速度单元区间中，识别工作速度对应的速度单元区间，并依据对应的速度单元区间的随速增益量系数和轧制参数的初步调整量计算轧制参数的第一目标调整量；基于第一目标调整量调节辊压机的轧制参数，控制其工作并轧制极片；通过测厚仪采集极片轧制后的厚度大小，并与预设的目标厚度计算轧制参数的第二目标调整量；基于第二目标调整量重新优化辊压机的轧制参数。本发明提供了一种辊压机控制方法，能够自适应速度变化并生成相应的调整量调节辊压机的轧缝大小或轧制力，以维持速度变化前后极片厚度的一致性。

Description

一种辊压机控制方法、系统及设备

技术领域

本发明属于电池制备技术领域，具体涉及一种辊压机控制方法、系统及设备。

背景技术

辊压是极片生产中极为重要的一环，在辊压过程中通常通过控制辊压机的辊缝/轧制力来生产出特定厚度的极片。

针对辊压过程中极卷纵向厚度一致性控制，目前主要是依靠用户在生产现场通过辊压操作台手动调节，这种方式需要用户密切关注轧制的极片厚度。此外，当辊压速度发生变化时，极片厚度通常也会发生波动，这同样需要用户跟随速度变化同步调节辊压机的辊缝/轧制力。

然而，由于辊压机速度变化的过程较快，且极片测厚仪往往放置在与辊压机有一定距离的位置，导致辊压机变速过程中产出的极片厚度通常无法被测厚仪器及时测出。因此，在辊压机变速过程中需要用户根据自己经验盲控辊压机，故很难准确把握速度变化应该调节的辊缝大小/轧制力，易导致控制滞后、精度不高、波动较大、产量较低等问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种前馈控制和反馈控制相结合、具备自适应能力的变速阶段辊压机控制方法，能够有效抑制辊压机走带升降速期间造成的极片的厚度波动。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种辊压机控制方法，包括：获取用户输入的工作速度；从预设连续的多个速度单元区间中，识别所述工作速度对应的速度单元区间，并依据对应的速度单元区间的随速增益量系数和轧制参数的初步调整量计算轧制参数的第一目标调整量；其中，所述随速增益量系数是通过其对应速度单元区间的辊压机的弹性曲线和极片的塑性曲线计算得到的；基于所述第一目标调整量调节辊压机的轧制参数，控制其工作并轧制极片；通过测厚仪采集极片轧制后的厚度大小，并与预设的目标厚度计算轧制参数的第二目标调整量；基于所述第二目标调整量重新优化辊压机的轧制参数。

根据本发明一具体实施例，预设连续的多个所述速度单元区间按如下步骤获取：提供辊压机轧制过程中的升/降速标准区间，并设定区间长度；按照所设定的区间长度将所述升/降速标准区间划分为预设连续的多个所述速度单元区间。

根据本发明一具体实施例，所述升/降速标准区间是辊压机轧制标准厚度极片过程时，从升/降速速度区间中截取需要管控的速度区间作为所述升/降速标准区间。

根据本发明一具体实施例，所述初步调整量按如下步骤获取：根据所述升/降速标准区间中初始速度对应辊压机的轧制参数，以及最终速度对应辊压机的轧制参数，计算所述初始速度对应的轧制参数与所述最终速度对应的轧制参数的差值，得到所述初步调整量。

根据本发明一具体实施例，所述初步调整量按如下步骤获取：根据所述升/降速标准区间中的初始速度和最终速度，计算所述初始速度对应辊压机的多个轧制参数的第一均值，以及所述最终速度对应辊压机的多个轧制参数的第二均值，并将所述第一均值和所述第二均值的差值作为所述初步调整量。

根据本发明一具体实施例，在获取输入的工作速度之后，还包括：根据所述升/降速标准区间判断所述工作速度是否正常，且在所述工作速度正常情况下从预设的连续的速度单元区间中，识别所述工作速度对应的速度单元区间，并依据对应的速度单元区间的随速增益量系数和轧制参数的初步调整量计算轧制参数的第一目标调整量。

根据本发明一具体实施例，若所述工作速度不在所述升/降速标准区间内，则认为所述工作速度异常，并报警响应；否则认为所述工作速度正常。

根据本发明一具体实施例，所述从预设连续的多个速度单元区间中，识别所述工作速度对应的速度单元区间，并依据对应的速度单元区间的随速增益量系数和轧制参数的初步调整量计算轧制参数的第一目标调整量的步骤包括：根据所述工作速度和辊压机的当前速度识别对应的速度单元区间，并依据所有所述速度单元区间对应的随速增益量系数，以及所述初步调整量按如下公式计算所述第一目标调整量：

，

其中，P₁表示所述第一目标调整量，P表示所述初步调整量，K_i（i=1,2,3，…，m，m+1，…，n，n+1，…）表示第i个速度单元区间的随速增益量系数，a表示所述工作速度和所述当前速度中的小者，b表示所述工作速度和所述当前速度中的大，（V_m，V_m+1）表示a分布的速度单元区间，（V_n，V_n+1）表示b分布的速度单元区间。

一种辊压机控制系统，包括：输入模块，用于获取用户输入的工作速度；第一数据处理模块，用于从预设连续的多个速度单元区间中，识别所述工作速度对应的速度单元区间，并依据对应的速度单元区间的随速增益量系数和轧制参数的初步调整量计算轧制参数的第一目标调整量；其中，所述随速增益量系数是通过其对应速度单元区间的辊压机的弹性曲线和极片的塑性曲线计算得到的；前馈控制模块，用于基于所述第一目标调整量调节辊压机的轧制参数，控制其工作并轧制极片；第二数据处理模块，用于通过测厚仪采集极片轧制后的厚度大小，并与预设的目标厚度计算轧制参数的第二目标调整量； 反馈控制模块，用于基于所述第二目标调整量重新优化辊压机的轧制参数。

一种辊压机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任一项所述方法的步骤。

本发明提供了一种前馈控制和反馈控制相结合的辊压机控制方法，能够自适应速度变化并生成相应的调整量调节辊压机的轧缝大小或轧制力，以维持速度变化前后极片厚度的一致性。其中，前馈控制的调整量较大能够主动抑制极片厚度的波动，从而不依赖于测厚仪对厚度的反馈，避免出现控制滞后的问题；反馈控制的调整量相应较小，以在前馈控制之后对辊压机进一步的精细调整，大大提高了辊压机控制的精度。

同时，本申请提供的辊压机控制方法基于自动化控制，能够大大降低用户的负担，具有较强的适应能力和可靠性。

附图说明

图1为本发明所提供的一种辊压机控制方法一具体实施例的流程示意图；

图2为本发明所提供的轧机弹性曲线和轧件塑性曲线的示意图；

图3为本发明所提供的一种辊压机控制方法一具体实施例的前馈控制调整量和轧制力随辊压机走带速度变化的曲线图；

图4为本发明所提供的一种辊压机控制方法一具体实施例的控制框图；

图5为本发明所提供的一种辊压机控制方法一具体实施例的极片厚度和轧制力随辊压机走带速度变化的曲线图；

图6为本发明所提供的一种辊压机控制系统一具体实施例的结构示意图；

图7为本发明所提供的一种辊压机设备一具体实施例的结构框图。

具体实施方式

以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

在下文描述中，探讨了大量细节，以提供对本发明实施例的更透彻的解释，然而，对本领域技术人员来说，可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明的实施例是显而易见的，在其他实施例中，以方框图的形式而不是以细节的形式来示出公知的结构和设备，以避免使本发明的实施例难以理解。

首先需要说明的是，为了使本技术领域的人员能够更好地理解本申请方案，对本申请方案中所采用的一些设备和仪器进行简单的描述。

辊压机，为了提高电池极片表面材料的密度及厚度的一致性， 正负极片在涂布工序之后通过辊压机进行轧制，此工序称为电池极片的辊压。其中，辊压机可通过调节辊缝大小或者对极片的轧制力，以改变极片的厚度。

测厚仪，可以用来在线测量轧制后的板带厚度，并以电讯号的形式输出的测量仪器。该电讯号输给显示器和自动厚度控制系统，以实现对板带厚度的自动厚度控制。 目前，常见的测厚仪有γ射线、β射线、x射线及同位素射线等四种，其安放位置均在板带轧机的出口或入口侧。设计、安装测厚仪时要在可能的条件下尽量靠近工作辊，以降低板厚测量的滞后时间。

基于上述的设备和仪器可用于对电池极片进行辊压轧制和测量。本发明的实施例提供了一种前馈与反馈控制相结合的方法，以使辊压机在该控制方法下能够根据其走带的速度调整辊缝大小或者轧制力，保持极片厚度的一致性。

实施例1

请参见图1-4所示，本发明公开了一种辊压机控制方法，包括以下步骤：

步骤S100，获取输入的工作速度。

通常，辊压机的工作模式是其走带在达到预设的速度值之后便进行匀速运动，而其速度变化的原因一般是由用户根据实际的生产标准，制备工艺，或者场景需求操作控制的，进而调整辊压机走带的运行速度（即工作速度），例如升速或降速。

在极片生产过程中为应对不同的情况，辊压机走带速度变化的大小可以是任意数值，即使由用户本身操控辊压机运作，但由于极片本身材质或材料的因素，辊压机本身设备老化的因素，环境因素等其他原因，用户也无法准确判断在走带速度发生变化时极片轧制后的厚度大小；并且极片测厚仪往往放置在与辊压机有一定距离的位置，也无法及时反映当前速度下极片的厚度变化，致使用户不能根据设备的准确数据调节辊压机的辊缝大小或轧制力，以抑制走带速度变化时极片厚度的波动，只能根据个人经验进行盲操。

因此，在本实施例中为保证生产的极片厚度的一致性，当用户输入一工作速度使辊压机相应调整变化时，获取并识别该工作速度，以在辊压机中的设备响应之前能够根据对应的工作速度调节其轧缝或轧制力，实现前馈控制，以抑制极片厚度的波动，再通过反馈控制进一步优化辊压机的轧缝或轧制力，使得当前速度下轧制的极片厚度能够与上一速度下轧制的极片的厚度基本保持一致。

步骤S200，从预设连续的多个速度单元区间中，识别所述工作速度对应的速度单元区间，并依据对应的速度单元区间的随速增益量系数和轧制参数的初步调整量计算轧制参数的第一目标调整量；其中，所述随速增益量系数是通过其对应速度单元区间的辊压机的弹性曲线和极片的塑性曲线计算得到的。

可以理解的是，输入辊压机设备中的工作速度是用户期望辊压机的走带速度能够达到的大小，例如，输入的数值是100，表示期望辊压机的走带速度升高到100或者降低到100，即速度变化为：当前速度至工作速度。

连续的速度单元区间可以根据极片的轧制工况和生产规格进行设置，例如一极片的目标厚度X需要在辊压机的走带速度为[V1，V2]时轧制完成。因此，用于识别工作速度的速度区间至少囊括了[V1，V2]，并将该速度区间划分为若干个子区间，即可得到本实施例中所述的连续的速度单元区间。其中，每个速度单元区间的区间长度可以是相同的，也可以是不同的，对此不做过多限制。

因此，在获取到用户输入的工作速度之后，可以根据预设连续的多个速度单元区间来识别该工作速度所对应的速度单元区间。

进一步，由于每个速度单元区间相应有所差别，因此各个速度单元区间分别对应的调整量有一定的差异，这里通过引入一个随速增益量系数来对应一个速度单元区间的调整量，通过识别工作速度包含的速度单元区间，再根据每个速度单元区间对应的随速增益量系数来计算该速度单元区间对应的调整量，而工作速度包含的所有速度单元区间的调整量之和即为第一目标调整量。因此，在预设好连续的速度单元区间之后，需要计算出每一个速度单元区间对应的随速增益量系数，以便于根据当前输入的工作速度生成第一目标调整量，具体是通过一个速度单元区间对应辊压机的弹性曲线和极片塑形曲线交点位置的变化量来相应计算得到该速度单元区间所对应的随速增益量系数。

具体的，需要通过辊压机的当前速度和用户输入的工作速度相应识别速度的变化范围。可以理解的是，当前速度和工作速度分别作为变化范围的边界值，在分别完成对当前速度和工作速度的识别之后，即可识别整个速度变化的分布范围。例如，假设当前速度为a，工作速度为b，相应根据a识别其分布的速度单元区间，作为第一速度单元区间，以及根据b识别其分布的速度单元区间，作为第二速度单元区间，且第一速度单元区间和第二速度单元区间，以及第一速度单元区间和第二速度单元区间之间的速度单元区间即为工作速度所对应的所有速度单元区间。

进一步，可根据识别出的速度单元区间对应的随速增益量系数和初步调整量计算辊压机轧制参数的第一目标调整量。具体的计算公式可参考如下：

，

其中，P₁表示第一目标调整量，P表示初步调整量，K_i（i=1,2,3，…，m，m+1，…，n，n+1，…）表示第i个速度单元区间的随速增益量系数，a表示工作速度和当前速度中的小者，b表示工作速度和当前速度中的大者，（V_m，V_m+1）表示a分布的速度单元区间，（V_n，V_n+1）表示b分布的速度单元区间。

这里需要补充的是，随速增益量系数与辊压机的弹性系数，极片的塑性系数，以及辊压机当前的走带速度相关。具体来说，当辊压机的走带速度发生变化时，如果不对应调整其轧缝或轧制力，在走带速度变化的影响下轧制后的极片厚度相应会改变，以致生产的极片的厚度不一致。

相应的可参考图2所示的轧机弹性曲线，即辊压机的弹性曲线，以及轧件的塑性曲线，即极片的塑性曲线。其中，弹性曲线和塑性曲线的交点处的横坐标即为当前走带速度下极片的厚度大小，纵坐标即为对应的轧制力，当辊压机的走带速度发生变化时，其弹性曲线的斜率会相应变化，从而使得弹性曲线和塑性曲线的交点位置发生改变，即横纵坐标的大小发生改变，极片的厚度与上一时刻不再一致。为了使极片厚度与上一时刻保持一致，即交点的横坐标回到上一时刻，相应需要调整交点的纵坐标，即辊压机的轧制力，也即对应了上一时刻与当前时刻的速度变化需要同步变动的轧制力。可以理解的是，设置的速度单元区间对应了一个速度变化范围，对应到辊压机的弹性曲线上，即为曲线位置发生了改变，以致和极片塑性曲线的交点位置改变，而交点变化前后所对应纵坐标的变化量即为该速度变化下需要修正的调整量，即是该速度单元区间对应的调整量。其中，根据该速度单元区间对应的调整量在整个升/降速标准区间对应的初步调整量的占比关系，即可相应得到该速度单元区间对应的随速增益量系数。例如，假设辊压机的走带速度从20开始启动，此时轧制力为70，速度提升至100时，对应的轧制力为140，而其中走带速度从20变动至40对应的轧制力变化量为10，那么速度单元区间[20，40]对应的随速增益量系数可视作为10和140-70=70之间的比例关系，以相应计算得到每个速度单元区间的随速增益量系数。进一步，尽管辊压机的弹性曲线随走带速度的变化会相应调整，但极片的塑性曲线是相对固定的，并且由图2可知极片的塑性曲线的斜率不停地在变化，而设置的速度单元区间可近似对应到塑性曲线上的一个斜率，那么可以通过速度单元区间的区间长度，和对应塑性曲线的斜率计算得到速度单元区间所对应的轧制力变化量，再进一步根据该轧制力变化量转换为对应的随速增益量系数，进而在设置好升/降速标准区间，以及连续的速度单元区间之后，可通过实验分析计算得到每个速度单元区间对应的随速增益量系数。

进一步，假设走带速度为V1时对应的轧制力为P1，走带速度为V2对应的轧制力为P2，当辊压机走带速度从V2变化至V1时，轧制力的调整量即为P1-P2，当辊压机走带速度从V1变化至V2时，轧制力的调整量即为P2-P1。然而，当走带速度在[V1，V2]区间中的某一范围内变化时，则无法依据P1-P2来完全抑制极片的厚度波动。因此，在本实施例中将[V1，V2]划分为多个速度单元区间，并通过实验分析得到每个速度单元区间的随速增益量系数，并且由于走带速度在预设的[V1，V2]区间内波动时，相应的初步调整量即为[V1，V2]的调整量|P2-P1|。可以理解的是，当辊压机的走带速度在预设的升/降速标准区间内变化时，整个升/降速标准区间对应的轧制参数的调整量即为初步调整量，需要进一步优化获得较为精确的第一目标调整量。

在一具体实施例中，可参考如下步骤了解如何预设连续的多个速度单元区间和初步调整量：

首先，可根据用户输入的或者辊压机中存储的标准厚度极片在轧制过程中对应的速度变化过程，即升/降速速度区间，并根据实际需求从中截取需要管控的区间作为升/降速标准区间。例如，可以通过多组标准厚度极片的升/降速速度区间进行整合，以获取速度范围囊括更广的区间，适应不同需求的极片在轧制过程中的速度变化，进而再从中截取包含有目标范围内速度变化的升/降速标准区间，以满足该次辊压轧制工作的需求。需要说明的是，极片的厚度标准可根据实际情况相应调整。

可以理解的是，需要管控的速度区间是辊压机正常工作的速度区间，且在该工作过程中对生产极片部分的厚度需要严格要求，而刚刚启动的速度区间或者即将结束的速度区间并不需要加以管控，且对应到极片的端头和端尾，可以通过切割去除该部分的极片，以避免辊压机控制器不必要的算力消耗。

如图3所示，这是一个辊压机启动升速过程，走带速度在时间段1-391内的变化过程。其中，在时间段为1-136内，走带速度先是加速提升，再保持匀速。由于辊压机刚刚启动，因此，在时间段为1-46内，即使走带速度加速提升，对轧制力影响也不大，所以不需要进行前馈控制调整，在时间段为46-136内走带速度保持匀速，速度未发生变化，对轧制力不产生影响，同样不需要进行管控，因此也未进行前馈控制调整。进而，在时间段为136-301内，走带速度的变化会带来轧制力的较大变化，因此这个速度区间是需要加以管控的，所以可以将时间段136-301所对应的速度区间作为升速标准区间。进一步地，将该升速标准区间按照图示划分成多个连续的速度单元区间：时间段136-181对应的速度单元区间，时间段181-226 对应的速度单元区间，时间段226-256对应的速度单元区间，和时间段256-301对应的速度单元区间，并且由于每个速度单元区间的随速增益量系数不同，相应每个速度单元区间对应的调整量相应有所差异，而实际在时间段136-301内走带速度变化所对应的第一目标调整量为时间段136-181内速度变化对应的调整量，时间段181-226内速度变化对应的调整量，时间段226-256 内速度变化对应的调整量和时间段256-301内速度变化对应的调整量之和，以相应调整辊压机的轧制参数。最后，辊压机的走带速度在时间段301-391内保持匀速，不会对轧制力产生影响，不再需要进行前馈控制调整。

其次，可按照预设的区间长度将升/降速标准区间划分为多个速度单元区间，且每个速度单元区间的长度大小具体可根据实际需求进行划分。同时，可根据该升/降速标准区间的边界值相应计算初步调整量。

具体的，根据上述获取的升/降速标准区间，并相应依据用户输入的数据或辊压机存储的数据中该升/降速标准区间的初始速度和最终速度分别对应辊压机的轧制参数计算初步调整量。这里需要说明的是，升/降速标准区间同样可以看成是一个速度变化范围，例如，假设升/降速标准区间为[x，y]，那么可以理解的是速度大小从x变化为y，且初步调整量即为速度为x时对应的轧制参数与速度为y时对应的轧制参数的差值。

进一步，为了提高数据的可靠性，可以通过获取初始速度对应辊压机的多个轧制参数的均值，以及最终速度对应辊压机的多个轧制参数的均值，以计算初步调整量。可以理解的是，标准厚度极片所对应的升/降速区间不只有一组，那么设置好升/降速标准区间之后，可以根据初始速度的大小去其他标准厚度极片所对应的升/降速区间中寻找速度大小相同时刻对应的轧制参数，根据多个轧制参数的均值计算得到第一均值。同理，可通过上述方法，在其他标准厚度极片所对应的升/降速区间中寻找于最终速度大小相同时刻对应的轧制参数，并根据多个轧制参数的均值计算得到第二均值，最后将第一均值和第二均值的差值来作为初步调整量，从而增强前馈控制的精准性。

基于上述第一目标调整量的计算公式，可以理解的是，表示了第一速度单元区间和第二速度单元区间之间的所有速度单元区间对应的调整量之和，/>表示了a在（V_m，V_m+1）速度单元区间中对应的调整量，/>表示了b在（V_n，V_n+1）速度单元区间中对应的调整量，且所有调整量之和即为辊压机轧制参数需要修正的第一目标调整量。

此外，公式中的正负号分别表示辊压机在升速状态下需要提高调整量，以及在降速状态下需要降低调整量。

为了更清晰的展示第一目标调整量的计算方式，以下具体实施例可供参考：

假设预设的速度单元区间为[0,20]，[20,40]，[40,80]，[80,100]，且分别对应的随速增益量系数K_i为0.1，0.2，0.3，0.4，初步调整量为10。

当辊压机的当前速度为33，输入的工作速度为88时，可以识别对应的速度单元区间包括[20,40]，[40,80]，[80,100]三个速度单元区间，相应可根据[20,40]，[40,80]，[80,100]速度单元区间分别对应的随速增益量系数，以及初步调整量来计算第一目标调整量，即：

。

相应的，可根据第一目标调整量P₁=5.3对辊压机的轧制参数进行调整。

需要说明的是，在本实施例中所提到的辊压机的轧制参数即为其轧缝大小或者轧制力大小，通过第一目标调整量对应修正轧缝或轧制力，以抑制走带速度变化造成的极片厚度波动，并且上述的具体实施例仅作示意，并不用于限制速度单元区间的划分和区间长度，具体可根据实际需求获取适配的速度单元区间来对工作速度进行识别。

此外，基于上述的升/降速标准区间可以理解的是，升/降速标准区间是根据用户的需求从标准厚度极片的升/降速速度区间中截取得到的，那么升/降速速度区间的初始速度和最终速度同样可以作为识别工作速度的一个阈值，并在对辊压机进行前馈控制前对工作速度进行检测识别。

在一具体实施例中，可在步骤S100之后，根据升/降速标准区间判断工作速度是否正常，且仅在工作速度正常情况下才会相应生成第一目标调整量来进行前馈控制。

在实际应用中，当用户误触或者输入错误的工作速度导致超出了需要管控的速度区间，即升/降速标准区间，为避免辊压机响应工作，致使极片报废等其他情况。在本实施例中采取检测措施来对输入的工作速度进行识别，以判断是否出现异常情况。

具体的，当获取到工作速度时，判断工作速度是否小于升/降速标准区间的初始速度或大于升/降速标准区间的最终速度，若是则说明工作速度异常，否则认为正常。例如，假设升/降速标准区间为[20，100]，若工作速度为10或者110均可认为异常情况，相应报警响应，提醒用户。

基于上述的判断方法，在确保工作速度为正常值的情况下，才会相应生成第一目标来修正辊压机的轧制参数，保障辊压机工作的可靠性。

步骤S300，基于所述第一目标调整量调节辊压机的轧制参数，控制其工作并轧制极片。

在根据上述步骤得到速度变化所对应的第一目标调整量之后，即可以对应修正辊压机的轧制参数，使得速度变化前后轧制的极片厚度能够保持一致。例如，当前辊压机的轧制参数，即轧制力或者轧缝为10，在根据工作速度识别对应的速度变化并计算出的第一目标调整量为4，则将轧制力或者轧缝修正为10-4=6。

上述步骤S100，S200和S300属于本实施例中的前馈控制部分，其主要用于在速度变化发生之前主动抑制极片的厚度波动。为进一步减小极片厚度在速度变化前后的差异，在本实施例中还通过前馈控制和反馈控制相结合实现闭环控制，以最大程度保障速度变化前后极片厚度的一致性。以下描述的步骤属于本实施例中的反馈控制部分，即：

步骤S400，通过测厚仪采集极片轧制后的厚度大小，并与预设的目标厚度计算轧制参数的第二目标调整量。

可以理解的是，通过采集轧制后极片的厚度变化继续优化调节辊压机的轧制参数，能够加强辊压机工作的可靠性。

步骤S500，基于所述第二目标调整量重新优化辊压机的轧制参数。

同理，在根据测厚仪采集的极片厚度变化与预设的目标厚度计算生成对应的第二目标调整量之后，即可以继续修正辊压机的轧制参数。例如，在前馈控制之后辊压机的轧制参数为6，生成的第二目标调整量为2，则需要将辊压机的轧制参数修正为6-2=4。在本实施例中，关于反馈控制的部分不做过多限制，上述仅作为一优选实施例。

在一具体实施例中，前馈控制和反馈控制相结合的控制框图可参考图4所示，根据输入的目标厚度控制辊压机工作，当辊压机的速度发生变化时，生成对应速度变化量∆v并输送到前馈控制器中，以生成第一目标调整量，且在反馈控制器未生效前，第一目标调整量即为∆P。进一步，根据轧制的极片厚度与预设目标厚度差值生成厚度变化量∆D并输送到反馈控制器中，以生成第二目标调整量，且当前馈控制器和反馈控制器同时生效时，∆P即为第一目标调整量和第二目标调整量之和，控制辊压机工作。

此外，还需补充的是，本实施例中的前馈控制仅在速度变化时才会生效，即在获取到输入的工作速度之后才会相应启动，而当用户未输入工作速度时，辊压机的走带仅以当前速度保持匀速运动。

在一具体实施例中，可参见图5所示，（1）（2）阶段为非生产区域，即不对极片的厚度做任何要求，相应前馈控制和反馈控制均不生效，并由此可见极片的厚度随着走带速度的变化波动较大，且超出预设的规格上限。当进入（3）时，此时辊压机的走带速度正处于匀速状态，且仅反馈控制生效，极片厚度变化回归正常区间。当进入（4）阶段时，此时辊压机的走带速度逐渐升高，前馈控制和反馈控制同时生效，调整辊压机的轧制力，抑制极片厚度的波动，使其维持在正常区间内。当进入（5）阶段，此时辊压机的走带速度维持匀速，且前馈控制停止，通过反馈控制来优化极片的厚度变化，轧制力变化也相应趋近于平稳。由此可见，在辊压机速度变化阶段，通过本实施中前馈控制和反馈控制相结合的控制方法能够很好的调节辊压机的轧制力，以适配走带速度的变化，将极片的厚度维持在正常区间范围内，并在速度变化前后基本保持一致，大大提高了极片生产的优良率，且自动化的控制减少了用户的负担。

需要说明的是，上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本申请的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该申请的保护范围内。

实施例2

请参见图6所示，本申请实施例还提供一种辊压机控制系统，包括：

输入模块10，用于获取输入的工作速度。

第一数据处理模块20，用于从预设连续的多个速度单元区间中，识别所述工作速度对应的速度单元区间，并依据对应的速度单元区间的随速增益量系数和轧制参数的初步调整量计算轧制参数的第一目标调整量；其中，所述随速增益量系数是通过其对应速度单元区间的辊压机的弹性曲线和极片的塑性曲线计算得到的。

前馈控制模块30，用于基于所述第一目标调整量调节辊压机的轧制参数，控制其工作并轧制极片。

第二数据处理模块40，用于通过测厚仪采集极片轧制后的厚度大小，并与预设的目标厚度计算轧制参数的第二目标调整量。

反馈控制模块50，用于基于所述第二目标调整量重新优化辊压机的轧制参数。

需要说明的是，上述实施例所提供的辊压机控制系统与上述实施例1所提供的辊压机控制方法属于同一构思，其中各个模块和单元执行操作的具体方式已经在方法实施例中进行了详细描述，此处不再赘述。上述实施例1所提供的辊压机控制方法在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能，本处也不对此进行限制。

实施例3

请参见图7所示，本申请的实施例还提供了一种辊压机设备，包括存储器2、处理器1及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述时实现上述任一项所述方法的步骤。

其中，存储器至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、移动硬盘、多媒体卡、卡型存储器（例如：SD或DX存储器等）、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器在一些实施例中可以是电子设备的内部存储单元，例如该电子设备的移动硬盘。存储器在另一些实施例中也可以是电子设备的外部存储设备，例如电子设备上配备的插接式移动硬盘、智能存储卡（Smart Media Card, SMC）、安全数字（Secure Digital, SD）卡、闪存卡（Flash Card）等。进一步地，存储器还可以既包括电子设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器不仅可以用于存储安装于电子设备的应用软件及各类数据，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

处理器在一些实施例中可以由集成电路组成，例如可以由单个封装的集成电路所组成，也可以是由多个相同功能或不同功能封装的集成电路所组成，包括一个或者多个中央处理器（Central Processing unit，CPU）、微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。处理器是所述电子设备的控制核心（Control Unit），利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部件，通过运行或执行存储在所述存储器内的程序或者模块，以及调用存储在所述存储器内的数据，以执行电子设备的各种功能和处理数据。

所述处理器执行所述辊压机设备的操作系统以及安装的各类应用程序。所述处理器执行所述应用程序以实现上述方法实施例中的步骤。

综上所述，本发明提供了一种前馈控制和反馈控制相结合的辊压机控制方法，能够自适应速度变化并生成相应的调整量调节辊压机的轧缝大小或轧制力，以维持速度变化前后极片厚度的一致性。其中，前馈控制的调整量较大能够主动抑制极片厚度的波动，从而不依赖于测厚仪对厚度的反馈，避免出现控制滞后的问题；反馈控制的调整量相应较小，以在前馈控制之后对辊压机进一步的精细调整，大大提高了辊压机控制的精度。

同时，本申请提供的辊压机控制方法基于自动化控制，能够大大降低用户的负担，具有较强的适应能力和可靠性。

上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种辊压机控制方法，其特征在于，包括：

获取用户输入的工作速度；

从预设连续的多个速度单元区间中，识别所述工作速度对应的速度单元区间，并依据对应的速度单元区间的随速增益量系数和轧制参数的初步调整量计算轧制参数的第一目标调整量；其中，所述随速增益量系数是通过其对应速度单元区间的辊压机的弹性曲线和极片的塑性曲线计算得到的；

基于所述第一目标调整量调节辊压机的轧制参数，控制其工作并轧制极片；

通过测厚仪采集极片轧制后的厚度大小，并与预设的目标厚度计算轧制参数的第二目标调整量；

基于所述第二目标调整量重新优化辊压机的轧制参数；

其中，预设连续的多个所述速度单元区间按如下步骤获取：提供辊压机轧制过程中的升/降速标准区间，并设定区间长度；按照所设定的区间长度将所述升/降速标准区间划分为预设连续的多个所述速度单元区间；且所述升/降速标准区间是辊压机轧制标准厚度极片过程时，从升/降速速度区间中截取需要管控的速度区间作为所述升/降速标准区间；

所述初步调整量按如下步骤获取：根据所述升/降速标准区间中初始速度对应辊压机的轧制参数，以及最终速度对应辊压机的轧制参数，计算所述初始速度对应的轧制参数与所述最终速度对应的轧制参数的差值，得到所述初步调整量；或者根据所述升/降速标准区间中的初始速度和最终速度，计算所述初始速度对应辊压机的多个轧制参数的第一均值，以及所述最终速度对应辊压机的多个轧制参数的第二均值，并将所述第一均值和所述第二均值的差值作为所述初步调整量；

所述从预设连续的多个速度单元区间中，识别所述工作速度对应的速度单元区间，并依据对应的速度单元区间的随速增益量系数和轧制参数的初步调整量计算轧制参数的第一目标调整量的步骤包括：根据所述工作速度和辊压机的当前速度识别对应的速度单元区间，并依据所有所述速度单元区间对应的随速增益量系数，以及所述初步调整量按如下公式计算所述第一目标调整量：

，

其中，P₁表示所述第一目标调整量，P表示所述初步调整量，K_i（i=1,2,3，…，m，m+1，…，n，n+1，…）表示第i个速度单元区间的随速增益量系数，a表示所述工作速度和所述当前速度中的小者，b表示所述工作速度和所述当前速度中的大者，（V_m，V_m+1）表示a分布的速度单元区间，（V_n，V_n+1）表示b分布的速度单元区间。

2.根据权利要求1所述的辊压机控制方法，其特征在于，在获取用户输入的工作速度之后，还包括：

根据所述升/降速标准区间判断所述工作速度是否正常，且在所述工作速度正常情况下从预设的连续的速度单元区间中，识别所述工作速度对应的速度单元区间，并依据对应的速度单元区间的随速增益量系数和轧制参数的初步调整量计算轧制参数的第一目标调整量。

3.根据权利要求2所述的辊压机控制方法，其特征在于，所述根据所述升/降速标准区间判断所述工作速度是否正常的步骤包括：

若所述工作速度不在所述升/降速标准区间内，则认为所述工作速度异常，并报警响应；否则认为所述工作速度正常。

4.一种辊压机控制系统，其特征在于，包括：

输入模块，用于获取用户输入的工作速度；

第一数据处理模块，用于从预设连续的多个速度单元区间中，识别所述工作速度对应的速度单元区间，并依据对应的速度单元区间的随速增益量系数和轧制参数的初步调整量计算轧制参数的第一目标调整量；

其中，所述随速增益量系数是通过其对应速度单元区间的辊压机的弹性曲线和极片的塑性曲线计算得到的；

预设连续的多个所述速度单元区间按如下步骤获取：提供辊压机轧制过程中的升/降速标准区间，并设定区间长度；按照所设定的区间长度将所述升/降速标准区间划分为预设连续的多个所述速度单元区间；且所述升/降速标准区间是辊压机轧制标准厚度极片过程时，从升/降速速度区间中截取需要管控的速度区间作为所述升/降速标准区间；

所述初步调整量按如下步骤获取：根据所述升/降速标准区间中初始速度对应辊压机的轧制参数，以及最终速度对应辊压机的轧制参数，计算所述初始速度对应的轧制参数与所述最终速度对应的轧制参数的差值，得到所述初步调整量；或者根据所述升/降速标准区间中的初始速度和最终速度，计算所述初始速度对应辊压机的多个轧制参数的第一均值，以及所述最终速度对应辊压机的多个轧制参数的第二均值，并将所述第一均值和所述第二均值的差值作为所述初步调整量；

所述从预设连续的多个速度单元区间中，识别所述工作速度对应的速度单元区间，并依据对应的速度单元区间的随速增益量系数和轧制参数的初步调整量计算轧制参数的第一目标调整量的步骤包括：根据所述工作速度和辊压机的当前速度识别对应的速度单元区间，并依据所有所述速度单元区间对应的随速增益量系数，以及所述初步调整量按如下公式计算所述第一目标调整量：

，

其中，P₁表示所述第一目标调整量，P表示所述初步调整量，K_i（i=1,2,3，…，m，m+1，…，n，n+1，…）表示第i个速度单元区间的随速增益量系数，a表示所述工作速度和所述当前速度中的小者，b表示所述工作速度和所述当前速度中的大者，（V_m，V_m+1）表示a分布的速度单元区间，（V_n，V_n+1）表示b分布的速度单元区间；

前馈控制模块，用于基于所述第一目标调整量调节辊压机的轧制参数，控制其工作并轧制极片；

第二数据处理模块，用于通过测厚仪采集极片轧制后的厚度大小，并与预设的目标厚度计算轧制参数的第二目标调整量；

反馈控制模块，用于基于所述第二目标调整量重新优化辊压机的轧制参数。

5.一种辊压机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至3中任一项所述方法的步骤。