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辊压机的控制方法、装置及辊压机

文献发布时间:2023-06-19 19:30:30


辊压机的控制方法、装置及辊压机

技术领域

本申请涉及电池技术领域,具体涉及一种辊压机的控制方法、装置及辊压机。

背景技术

随着电池技术的飞速发展,电池(如锂电池等)的应用越来越普及。电池极片作为电池的基础组件之一,其制作质量对于电池的性能影响较大,例如,对电池能量密度、容量以及使用寿命等均存在影响。其中,辊压是电池极片制作中的重要环节之一,其目的是为了使电池活性物质与箔片结合愈加品坚质密,进而得到厚度均匀的电池极片。

但是,目前在电池极片的辊压过程中,辊压机的辊压厚度可能出现偏差,导致辊压后的电池极片出现厚度异常,从而出现极耳错位等缺陷,进而降低电池生产中的良品率。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种辊压机的控制方法、装置及辊压机,能够解决目前因辊压厚度出现偏差而导致电池生产中的良品率低的问题。

第一方面,本申请实施例提供一种辊压机的控制方法,包括:

通过smith预估器,获取所述辊压机在反馈延迟下的第一辊缝修正量;

获取与反馈厚度关联的第二辊缝修正量,其中,所述反馈厚度为辊压机轧制后电池极片的厚度;

基于所述第一辊缝修正量和所述第二辊缝修正量,确定所述辊压机的总辊缝修正量;

通过所述总辊缝修正量调节所述辊压机的压下辊缝。

本申请实施例中,通过smith预估器,获取辊压机在反馈延迟下的第一辊缝修正量,以及辊压机的出口处的测厚仪反馈的第二辊缝修正量;然后,基于第一辊缝修正量和第二辊缝修正量,确定辊压机的总辊缝修正量;最后,通过总辊缝修正量调节辊压机的压下辊缝。如此,可以通过smith预估器获取辊压机在反馈延迟下的辊缝修正量,对测厚仪反馈的辊缝修正量进行修正,降低因反馈滞后造成的厚度波动,从而降低辊压机的辊压厚度出现偏差,进而提升电池生产中的良品率。

在一些实施方式中,所述通过smith预估器,获取所述辊压机在反馈延迟下的第一辊缝修正量,包括:

基于上一控制周期中的总辊缝修正量,获取第一厚度偏差;

基于所述第一厚度偏差、第二厚度偏差以及时延部分,计算得到第三厚度偏差,其中,所述第二厚度偏差为对所述反馈厚度与预设厚度进行比较得到的偏差值;

将所述第三厚度偏差输入至积分反馈闭环,得到所述辊压机在反馈延迟下的第一辊缝修正量。

本实施方式中,通过基于上一控制周期的总辊缝修正量,获取第一厚度偏差,基于第一厚度偏差、与测厚仪关联的第二厚度偏差以及时延部分,计算得到第三厚度偏差,并将第三厚度偏差输入积分反馈闭环,得到上述第一辊缝修正量,从而使获取的第一辊缝修正量更准确,进一步提升辊压机的控制精确度。

在一些实施方式中,所述基于上一控制周期中的总辊缝修正量,获取第一厚度偏差,包括:

获取所述辊压机的第一压力偏差和刚度系数,以及,获取上一控制周期中的总辊缝修正量;

计算所述第一压力偏差与所述刚度系数的比值,并将所述比值与上一控制周期中的总辊缝修正量的和值确定为第一厚度偏差。

本实施方式中,通过将辊压机的第一压力偏差和刚度系数的比值,与上一控制周期中的总辊缝修正量的和值确定为上述第一厚度偏差,从而在计算上述第一厚度偏差时考虑辊压机的形变所造成的厚度偏差,使得计算得到的第一厚度偏差更合理,进一步提升辊压机的控制精确度。

在一些实施方式中,所述获取所述辊压机的压力偏差和刚度系数之前,所述方法还包括:

在所述辊压机处于离线测试状态下,获取所述辊压机的至少一组采样数据,其中,每一所述采样数据包括预设辊缝修正量,以及通过所述预设辊缝修正量调节所述辊压机的压下辊缝时的第二压力偏差;

基于所述至少一组采样数据,更新所述辊压机的刚度系数。

本实施方式中,根据获取的辊压机的至少一组采样数据,对辊压机的刚度系数的更新,从而可以实现对辊压机的刚度系数的及时更新,避免因辊压机的辊轮更换或者维修后发生刚度系数的变化,而对产生第一厚度偏差影响,进一步提升第一厚度偏差的准确度。

在一些实施方式中,所述将所述第三厚度偏差输入至积分反馈闭环,包括:

将所述第三厚度偏差与第一权重的乘积输入至积分反馈闭环;

所述获取与反馈厚度关联的第二辊缝修正量,包括:

将与反馈厚度关联的第二厚度偏差与第二权重的乘积输入至积分反馈闭环,得到第二辊缝修正量;

其中,所述总辊缝修正量为所述第一辊缝修正量与所述第二辊缝修正量之和。

本实施方式中,通过在将上述第三厚度偏差、第二厚度偏差与各自对应的权重的乘积输入至反馈闭环中,分别得到上述第一辊缝修正量和第二辊缝修正量,并将第一辊缝修正量和第二辊缝修正量之和作为总辊缝修正量,从而使计算计算得到的总辊缝修正量更准确,进一步提升辊压机的控制精确度。

在一些实施方式中,所述将所述第三厚度偏差与第一权重的乘积输入至积分反馈闭环,包括:

获取所述辊压机的刚度系数和塑性系数,并基于所述刚度系数和塑性系数,计算所述辊压机的弹性指标值;

将所述弹性指标值、所述第一权重和所述第三厚度偏差的乘积输入至积分反馈闭环。

本实施方式中,在计算上述第一辊缝修正量中,还将辊压机的刚度系数和塑形系数作为计算第一辊缝修正量的输入量,从而使得计算得到的第一辊缝修正量更准确。

第二方面,本申请实施例还提供一种辊压机的控制装置,包括:

第一修正量获取模块,用于通过smith预估器,获取所述辊压机在反馈延迟下的第一辊缝修正量;

第二修正量获取模块,用于获取与反馈厚度关联的第二辊缝修正量,其中,所述反馈厚度为辊压机轧制后电池极片的厚度;

总修正量获取模块,用于基于所述第一辊缝修正量和所述第二辊缝修正量,确定所述辊压机的总辊缝修正量;

调节模块,用于通过所述总辊缝修正量调节所述辊压机的压下辊缝。

本申请实施例中,通过smith预估器,获取辊压机在反馈延迟下的第一辊缝修正量,以及辊压机的出口处的测厚仪反馈的第二辊缝修正量;然后,基于第一辊缝修正量和第二辊缝修正量,确定辊压机的总辊缝修正量;最后,通过总辊缝修正量调节辊压机的压下辊缝。如此,可以通过smith预估器获取辊压机在反馈延迟下的辊缝修正量,对测厚仪反馈的辊缝修正量进行修正,降低因反馈滞后造成的厚度波动,从而降低辊压机的辊压厚度出现偏差,进而提升电池生产中的良品率。

在一些实施方式中,所述第一修正量获取模块,包括:

第一厚度偏差获取单元,用于基于上一控制周期中的总辊缝修正量,获取第一厚度偏差;

第三厚度偏差获取单元,用于基于所述第一厚度偏差、第二厚度偏差以及时延部分,计算得到第三厚度偏差,其中,所述第二厚度偏差为对所述反馈厚度与预设厚度进行比较得到的偏差值;

第一修正量获取单元,用于将所述第三厚度偏差输入至积分反馈闭环,得到所述辊压机在反馈延迟下的第一辊缝修正量。

本实施方式中,通过基于上一控制周期的总辊缝修正量,获取第一厚度偏差,基于第一厚度偏差、与测厚仪关联的第二厚度偏差以及时延部分,计算得到第三厚度偏差,并将第三厚度偏差输入积分反馈闭环,得到上述第一辊缝修正量,从而使获取的第一辊缝修正量更准确,进一步提升辊压机的控制精确度。

在一些实施方式中,所述第一厚度偏差获取单元,包括:

输入量获取子单元,用于获取所述辊压机的第一压力偏差和刚度系数,以及,获取上一控制周期中的总辊缝修正量;

第一厚度偏差计算子单元,用于计算所述第一压力偏差与所述刚度系数的比值,并将所述比值与上一控制周期中的总辊缝修正量的和值确定为第一厚度偏差。

本实施方式中,通过将辊压机的第一压力偏差和刚度系数的比值,与上一控制周期中的总辊缝修正量的和值确定为上述第一厚度偏差,从而在计算上述第一厚度偏差时考虑辊压机的形变所造成的厚度偏差,使得计算得到的第一厚度偏差更合理,进一步提升辊压机的控制精确度。

在一些实施方式中,所述装置还包括:

采样数据获取模块,用于在所述辊压机处于离线测试状态下,获取所述辊压机的至少一组采样数据,其中,每一所述采样数据包括预设辊缝修正量,以及通过所述预设辊缝修正量调节所述辊压机的压下辊缝时的第二压力偏差;

刚度系数更新模块,用于基于所述至少一组采样数据,更新所述辊压机的刚度系数。

本实施方式中,根据获取的辊压机的至少一组采样数据,对辊压机的刚度系数的更新,从而可以实现对辊压机的刚度系数的及时更新,避免因辊压机的辊轮更换或者维修后发生刚度系数的变化,而对产生第一厚度偏差影响,进一步提升第一厚度偏差的准确度。

在一些实施方式中,所述第一修正量获取单元,具体用于:

将所述第三厚度偏差与第一权重的乘积输入至积分反馈闭环;

所述第二修正量获取模块,具体用于:

将与反馈厚度关联的第二厚度偏差与第二权重的乘积输入至积分反馈闭环,得到第二辊缝修正量;

其中,所述总辊缝修正量为所述第一辊缝修正量与所述第二辊缝修正量之和。

本实施方式中,通过在将上述第三厚度偏差、第二厚度偏差与各自对应的权重的乘积输入至反馈闭环中,分别得到上述第一辊缝修正量和第二辊缝修正量,并将第一辊缝修正量和第二辊缝修正量之和作为总辊缝修正量,从而使计算计算得到的总辊缝修正量更准确,进一步提升辊压机的控制精确度。

在一些实施方式中,所述第一修正量获取单元,包括:

弹性指标值计算子单元,用于获取所述辊压机的刚度系数和塑性系数,并基于所述刚度系数和塑性系数,计算所述辊压机的弹性指标值;

第一修正量获取子单元,用于将所述弹性指标值、所述第一权重和所述第三厚度偏差的乘积输入至积分反馈闭环。

本实施方式中,在计算上述第一辊缝修正量中,还将辊压机的刚度系数和塑形系数作为计算第一辊缝修正量的输入量,从而使得计算得到的第一辊缝修正量更准确。

第三方面,本申请实施例提供了一种辊压机,该辊压机包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。

第四方面,本申请实施例提供了一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。

上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中,用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中:

图1为本申请一些实施例的辊压机的控制过程的示意图之一;

图2位本申请一些实施例的辊压机的控制方法的流程示意图;

图3为本申请一些实施例的辊压机的控制过程的示意图之二;

图4为本申请一些实施例的采样数据的获取过程的示意图;

图5为本申请一些实施例的辊压机的控制装置的结构示意图;

图6为本申请一些实施例的辊压机的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

目前,在电池极片的辊压过程中,辊压机的控制系统通常采用反馈自动增益控制(Automatic Gain Control,AGC)(也可称为“监控AGC”),以消除因材料硬度变化、压制条件变化以及压辊热膨胀等因素而产生的出口厚度偏差。如图1所示,在辊压机的控制系统中,在辊压机输出电极极片的出口处设置测厚仪(如激光测厚仪等),通过测厚仪测得出口处电池极片的厚度与目标值的厚度偏差Δh,根据上述厚度偏差Δh和公式(1),计算出压下位置修正量ΔSFB,并通过ΔSFB调节辊压机的压下辊缝。其中,反馈AGC控制是积分控制。

公式(1)中,KFB表示与辊压机后测厚仪测得的相对厚差百分值有关的增益系数;

M表示辊压机的材料常数;

K表示辊压机的刚度系数。

但是,由于在辊缝后测量偏差,短期偏差不会通过反馈控制校正。而测量的实际值由厚度测量时间和附加的速度滞后时间决定。辊缝和厚度测量之间的距离越短,反馈测量控制环的质量越好。如此,调节过程中的反馈滞后会造成厚度波动,从而辊压机的辊压厚度出现偏差,进而降低电池生产中的良品率。

为了降低调节过程中反馈滞后造成的厚度波动,以降低辊压机的辊压厚度出现偏差,进而提升电池生产中的良品率,本申请提出一种辊压机的控制方法。

下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的辊压机的控制方法进行详细地说明。

请参见图2,本申请实施例提供一种辊压机的控制方法,应用于辊压机,如图2所示,上述方法可以包括如下步骤201至步骤204。

步骤201、通过smith预估器,获取辊压机在反馈延迟下的第一辊缝修正量。

步骤202、获取与反馈厚度关联的第二辊缝修正量,其中,反馈厚度为辊压机轧制后电池极片的厚度。

步骤203、基于第一辊缝修正量和第二辊缝修正量,确定辊压机的总辊缝修正量。

步骤204、通过总辊缝修正量调节辊压机的压下辊缝。

在上述步骤201中,在辊压机轧制电池极片的过程中,辊压机的控制系统可以通过smith预估器,获取辊压机在反馈延迟下的第一辊缝修正量。

其中,上述通过smith预估器,获取辊压机在反馈延迟下的第一辊缝修正量,可以是预先估计出被控过程中的厚度模型,并将smith预估器并联在被控过程上,使其对在反馈延迟时间下的测厚仪反馈的厚度偏差进行补偿,得到在反馈延迟时间下的厚度偏差补偿量,并根据的厚度偏差补偿量获取上述第一辊缝修正量。

具体地,可以通过上述厚度模型获取厚度偏差,该厚度偏差可以是基于N个历史控制周期中确定的辊缝修正量计算得到,该N可以是大于1的整数,例如,可以是将前10个控制周期中确定的总辊缝修正量的均值确定为上述厚度偏差,等等;再将计算到的厚度偏差跟踪到测厚仪,根据计算得到的厚度偏差、测厚仪反馈的厚度偏差以及时延部分,计算得到反馈延迟时间下的厚度偏差补偿量,最后将反馈延迟时间下的厚度偏差补偿量引入积分反馈闭环,得到上述第一辊缝修正量。

在上述步骤202中,在辊压机轧制电池极片的过程中,设置于辊压机的出口处的测厚仪可以对轧制后的电池极片的厚度进行测量,并将测量得到的厚度作为反馈厚度反馈值辊压机的控制系统,辊压机的控制系统可以根据该反馈厚度,确定与该反馈厚度关联的第二辊缝修正量。

其中,上述根据反馈厚度,确定与该反馈厚度关联的第二辊缝修正量,可以是辊压机控制系统比较反馈厚度与预设厚度,得到反馈厚度的厚度偏差,并将反馈厚度的厚度偏差引入至积分反馈闭环,得到上述第二辊缝修正量。

需要说明的是,上述步骤201和上述步骤202的执行顺序可以是不分先后,即可以是步骤201在步骤202之前执行,也可以是步骤201在步骤202之后执行,或者,还可以是步骤201与步骤202同时执行,而本申请实施例的图2中仅示出步骤201在步骤202之前执行的情况,在此并不作限定。

在上述步骤203中,在上述辊压机获取到上述第一辊缝修正量和第二辊缝修正量之后,辊压机可以基于上述第一辊缝修正量和第二辊缝修正量,确定辊压机的总辊缝修正量。

其中,上述基于第一辊缝修正量和第二辊缝修正量,确定辊压机的总辊缝修正量,可以是将第一辊缝修正量和第二辊缝修正量的和值,作为上述总辊缝修正量。

或者,也可以是辊压机中预先配置有第一辊缝修正量的权重以及第二辊缝修正量的权重,上述基于第一辊缝修正量和第二辊缝修正量,确定辊压机的总辊缝修正量,可以是计算第一辊缝修正量与其权重的乘积、第二辊缝修正量与其权重的乘积,并将两个乘积之和确定为上述总辊缝修正量。

在上述步骤204中,在上述辊压机确定上述总辊缝修正量之后,辊压机的控制系统可以将该总辊缝修正量输入至辊压机的压力系统中,以调节压力系统的压力,实现通过总辊缝修正量调节辊压机的压下辊缝。

本申请实施例中,通过smith预估器,获取辊压机在反馈延迟下的第一辊缝修正量,以及辊压机的出口处的测厚仪反馈的第二辊缝修正量;然后,基于第一辊缝修正量和第二辊缝修正量,确定辊压机的总辊缝修正量;最后,通过总辊缝修正量调节辊压机的压下辊缝。如此,可以通过smith预估器获取辊压机在反馈延迟下的辊缝修正量,对测厚仪反馈的辊缝修正量进行修正,降低因反馈滞后造成的厚度波动,从而降低辊压机的辊压厚度出现偏差,进而提升电池生产中的良品率。

在一些实施方式中,上述步骤201,可以包括:基于上一控制周期中的总辊缝修正量,获取第一厚度偏差;基于第一厚度偏差、第二厚度偏差以及时延部分,计算得到第三厚度偏差,其中,第二厚度偏差为对反馈厚度与预设厚度进行比较得到的偏差值;将第三厚度偏差输入至积分反馈闭环,得到辊压机在反馈延迟下的第一辊缝修正量。

其中,上述基于上一控制周期中的总辊缝修正量,获取第一厚度偏差,可以是直接将上述总辊缝修正量作为上述第一厚度偏差,或者也可以是将总辊缝修正量与预设系数的乘积确定为上述第一厚度偏差,等等。

另外,上述基于第一厚度偏差、第二厚度偏差以及时延部分,计算得到第三厚度偏差,可以是通过如下公式(2)计算得到。

h

公式(2)中,上述Δh表示第二厚度偏差;

上述Δh

上述e

上述Δh

需要说明的是,上述将第三厚度偏差输入至积分反馈闭环,得到辊压机在反馈延迟下的第一辊缝修正量,可以是直接将第三厚度偏差输入至积分反馈闭环。

本实施方式中,通过基于上一控制周期的总辊缝修正量,获取第一厚度偏差,基于第一厚度偏差、与测厚仪关联的第二厚度偏差以及时延部分,计算得到第三厚度偏差,并将第三厚度偏差输入积分反馈闭环,得到上述第一辊缝修正量,从而使获取的第一辊缝修正量更准确,进一步提升辊压机的控制精确度。

在一些实施方式中,上述基于上一控制周期中的总辊缝修正量,获取第一厚度偏差,可以包括:获取辊压机的第一压力偏差和刚度系数,以及,获取上一控制周期中的总辊缝修正量;计算第一压力偏差与刚度系数的比值,并将比值与上一控制周期中的总辊缝修正量的和值确定为第一厚度偏差。

其中,上述计算第一厚度偏差,可以是通过如下公式(3)实现:

ΔP表示当前控制周期中辊压机的第一压力偏差;

K表示辊压机的辊轮的刚度系数;

ΔS

Δh

另外,上述第一压力偏差为辊压机的压力系统在控制辊轮下压时的压力变化量。

需要说明的是,上述刚度系数可以是辊压机中的预设值,且该预设值固定不变。

本实施方式中,通过将辊压机的第一压力偏差和刚度系数的比值,与上一控制周期中的总辊缝修正量的和值确定为上述第一厚度偏差,从而在计算上述第一厚度偏差时考虑辊压机的形变所造成的厚度偏差,使得计算得到的第一厚度偏差更合理,进一步提升辊压机的控制精确度。

在一些实施方式中,上述获取辊压机的压力偏差和刚度系数之前,方法还可以包括:在辊压机处于离线测试状态下,获取辊压机的至少一组采样数据,其中,每一采样数据包括预设辊缝修正量,以及通过预设辊缝修正量调节辊压机的压下辊缝时的第二压力偏差;基于至少一组采样数据,更新辊压机的刚度系数。

其中,上述至少一组采样数据中每一组采样数据均是在辊压机处于离线测试状态下测量得到,可以是辊压机处于启动的情况下,当调节辊压机的压下辊缝的变化量为预设辊缝修正量,获取在该预设辊缝修正量下辊压机的第二压力偏差,从而得到包括该预设辊缝修正量和第二压力偏差的采样数据。

需要说明的是,为保证上述采样数据的准确性,上述获取采样数据过程中可以满足以下至少一项:

辊压机无弯辊力;

辊压机的主马达测试速度固定;

辊轮每转一周,取转动过程中的多个位置的压力偏差的平均值作为上述第二压力偏差,以消除辊轮偏心对测量数据的影响,等等。

另外,上述基于至少一组采样数据,更新辊压机的刚度系数,可以是根据每一组采样数据计算得到一个刚度系数,进而得到至少一个刚度系数,并取该至少一个刚度系数的平均值作为上述辊压机的刚度系数。而上述根据采样数据计算得到刚度系数,可以是通过如下公式(4)实现。

上述ΔS

上述ΔP表示采样数据中的第二压力偏差;

上述K表示通过采样数据计算得到的辊压机的刚度系数。

本实施方式中,根据获取的辊压机的至少一组采样数据,对辊压机的刚度系数的更新,从而可以实现对辊压机的刚度系数的及时更新,避免因辊压机的辊轮更换或者维修后发生刚度系数的变化,而对产生第一厚度偏差影响,进一步提升第一厚度偏差的准确度。

在一些实施方式中,上述将第三厚度偏差输入至积分反馈闭环,可以包括:将第三厚度偏差与第一权重的乘积输入至积分反馈闭环。获取与反馈厚度关联的第二辊缝修正量,可以包括:将与反馈厚度关联的第二厚度偏差与第二权重的乘积输入至积分反馈闭环,得到第二辊缝修正量。总辊缝修正量为第一辊缝修正量与第二辊缝修正量之和。

其中,上述第一权重和上述第二权重可以是预设于上述辊压机中的值,且上述第一权重和第二权重之和为1。

另外,上述将第三厚度偏差与第一权重的乘积输入至积分反馈闭环,可以是直接将第三厚度偏差用于第一权重的乘积输入至积分反馈闭环中,即通过如下公式(5)实现。

上述公式(5)中,

同样地,上述将与反馈厚度关联的第二厚度偏差与第二权重的乘积输入至积分反馈闭环,得到第二辊缝修正量,可以是通过如下公式(6)实现。

上述公式(6)中,

而上述总辊缝修正量为第一辊缝修正量与第二辊缝修正量之和,可以是通过如下公式(7)计算得到。

ΔS

本实施方式中,通过在将上述第三厚度偏差、第二厚度偏差与各自对应的权重的乘积输入至反馈闭环中,分别得到上述第一辊缝修正量和第二辊缝修正量,并将第一辊缝修正量和第二辊缝修正量之和作为总辊缝修正量,从而使计算计算得到的总辊缝修正量更准确,进一步提升辊压机的控制精确度。

在一些实施方式中,将第三厚度偏差与第一权重的乘积输入至积分反馈闭环,包括:

获取辊压机的刚度系数和塑性系数,并基于刚度系数和塑性系数,计算辊压机的弹性指标值;

将弹性指标值、第一权重和第三厚度偏差的乘积输入至积分反馈闭环。

其中,上述基于刚度系数和上述塑性系数,计算辊压机的弹性指标值,可以是通过如下公式(8)计算得到。

E=K+M(1-α)/K (8)

上述公式(8)中,E表示弹性指标值,K表示刚度系数,M表示塑性系数,α为0至1的预设值。

如此,上述将弹性指标值、第一权重和第三厚度偏差的乘积输入至积分反馈闭环,可以是通过如下公式(9)计算得到。

本实施方式中,在计算上述第一辊缝修正量中,还将辊压机的刚度系数和塑形系数作为计算第一辊缝修正量的输入量,从而使得计算得到的第一辊缝修正量更准确。

需要说明的是,本申请实施例中的辊压机,可以为但不限于用于轧制电池电极片的辊压机。

为更好地理解本申请实施例提供的辊压机的控制方法,在此提供上述辊压机的控制方法在实际应用中的实施例进行说明,具体如下:

如图3所示,由于负载扰动或弹跳方程不准确使计算厚度和真实厚度产生了偏差,为了补偿偏差,可以通过厚度计算模型计算第一厚度偏差,参见上述公式(3)。利用马达上旋转位置编码器(简称“SE”),将第一厚度偏差跟踪到厚度跟踪表,并根据测厚仪检测的厚度得到的第二厚度偏差进行比较,得到第三厚度偏差,参见公式(3)。通过Smith预估策略,将第三厚度偏差引入积分反馈闭环,得到第一辊缝修正量ΔS1,参见公式(9)。为消除测厚仪传感器及Smith算法本身产生系统偏差,以提高厚度精度,将第二厚度偏差引入积分反馈闭环,产生第二辊缝修正量ΔS2,参见公式(6)。求取第一辊缝修正量ΔS1和第二辊缝修正量求ΔS2之和,得到ΔS,参见公式(7),并通过ΔS调节辊压机的压下辊缝。

另外,在辊压机处于离线测试状态下,可以采集M个采样数据(即上述至少一个采样数据),以计算得到辊压机的刚度系数,M为正整数。如图4所示,M个采样数据的获取过程可以包括具体如下步骤401至步骤413。

步骤401、辊压机接收用于指示启动辊压机刚度测量的操作。

步骤402、辊压机响应于接收到的操作,进行辊压机刚度测量初始化。

步骤403、辊压机打开辊缝至卸荷位置。

步骤404、辊压机的位置控制方式激活并合辊。

步骤405、辊压机的轧制力控制方式激活,并闭辊缝达到最小压力。

步骤406、辊压机控制其辊电机启动。

步骤407、在辊压机检测到其辊轮速度大于零的情况下,辊压机控制其位置空置方式激活,并闭辊缝达到刚度测量起始位置。

步骤408、在刚度测量起始位置下,辊压机对压力偏差进行若干次测量,并求取平均值。

步骤409、辊压机判断是否已得到M个不同平均值,若否,则执行步骤410;若是,则执行步骤411。

步骤410、辊压机增加预设辊缝修正量,并重新执行步骤407。

步骤411、辊压机开辊缝到最小压力。

步骤412、辊压机控制辊轮停止转动。

步骤413、辊压机控制辊缝打开到固定值。

其中,上M个不同平均值中每一平均值和预设辊缝修正量组成一个采样数据,得到M个采样数据

下面结合附图,详细介绍根据本申请实施例的辊压机的控制装置。

图5是本申请实施例提供的一种辊压机的控制装置的结构示意图。如图5所示,辊压机的控制装置500包括第一修正量获取模块501、第二修正量获取模块502、总修正量获取模块503和调节模块504。

第一修正量获取模块501用于通过smith预估器,获取辊压机在反馈延迟下的第一辊缝修正量。

第二修正量获取模块502用于获取与反馈厚度关联的第二辊缝修正量,其中,反馈厚度为辊压机轧制后电池极片的厚度。

总修正量获取模块503用于基于第一辊缝修正量和第二辊缝修正量,确定辊压机的总辊缝修正量.

调节模块504用于通过总辊缝修正量调节辊压机的压下辊缝。

本申请实施例中,通过smith预估器,获取辊压机在反馈延迟下的第一辊缝修正量,以及辊压机的出口处的测厚仪反馈的第二辊缝修正量;然后,基于第一辊缝修正量和第二辊缝修正量,确定辊压机的总辊缝修正量;最后,通过总辊缝修正量调节辊压机的压下辊缝。如此,可以通过smith预估器获取辊压机在反馈延迟下的辊缝修正量,对测厚仪反馈的辊缝修正量进行修正,降低因反馈滞后造成的厚度波动,从而降低辊压机的辊压厚度出现偏差,进而提升电池生产中的良品率。

在一些实施方式中,第一修正量获取模块501,可以包括第一厚度偏差获取单元、第三厚度偏差获取单元和第一修正量获取单元。

第一厚度偏差获取单元用于基于上一控制周期中的总辊缝修正量,获取第一厚度偏差。

第三厚度偏差获取单元用于基于第一厚度偏差、第二厚度偏差以及时延部分,计算得到第三厚度偏差,其中,第二厚度偏差为对反馈厚度与预设厚度进行比较得到的偏差值。

第一修正量获取单元用于将第三厚度偏差输入至积分反馈闭环,得到辊压机在反馈延迟下的第一辊缝修正量。

本实施方式中,通过基于上一控制周期的总辊缝修正量,获取第一厚度偏差,基于第一厚度偏差、与测厚仪关联的第二厚度偏差以及时延部分,计算得到第三厚度偏差,并将第三厚度偏差输入积分反馈闭环,得到上述第一辊缝修正量,从而使获取的第一辊缝修正量更准确,进一步提升辊压机的控制精确度。

在一些实施方式中,第一厚度偏差获取单元,可以包括第一修正量获取单元和第一厚度偏差计算子单元。

输入量获取子单元用于获取辊压机的第一压力偏差和刚度系数,以及,获取上一控制周期中的总辊缝修正量;

第一厚度偏差计算子单元用于计算第一压力偏差与刚度系数的比值,并将比值与上一控制周期中的总辊缝修正量的和值确定为第一厚度偏差。

本实施方式中,通过将辊压机的第一压力偏差和刚度系数的比值,与上一控制周期中的总辊缝修正量的和值确定为上述第一厚度偏差,从而在计算上述第一厚度偏差时考虑辊压机的形变所造成的厚度偏差,使得计算得到的第一厚度偏差更合理,进一步提升辊压机的控制精确度。

在一些实施方式中,装置500还可以包括采样数据获取模块和刚度系数更新模块。

采样数据获取模块用于在辊压机处于离线测试状态下,获取辊压机的至少一组采样数据,其中,每一采样数据包括预设辊缝修正量,以及通过预设辊缝修正量调节辊压机的压下辊缝时的第二压力偏差。

刚度系数更新模块用于基于至少一组采样数据,更新辊压机的刚度系数。

本实施方式中,根据获取的辊压机的至少一组采样数据,对辊压机的刚度系数的更新,从而可以实现对辊压机的刚度系数的及时更新,避免因辊压机的辊轮更换或者维修后发生刚度系数的变化,而对产生第一厚度偏差影响,进一步提升第一厚度偏差的准确度。

在一些实施方式中,第一修正量获取单元,具体可以用于:将第三厚度偏差与第一权重的乘积输入至积分反馈闭环。

第二修正量获取模块,具体可以用于:将与反馈厚度关联的第二厚度偏差与第二权重的乘积输入至积分反馈闭环,得到第二辊缝修正量。

其中,总辊缝修正量可以为第一辊缝修正量与第二辊缝修正量之和。

本实施方式中,通过在将上述第三厚度偏差、第二厚度偏差与各自对应的权重的乘积输入至反馈闭环中,分别得到上述第一辊缝修正量和第二辊缝修正量,并将第一辊缝修正量和第二辊缝修正量之和作为总辊缝修正量,从而使计算计算得到的总辊缝修正量更准确,进一步提升辊压机的控制精确度。

在一些实施方式中,第一修正量获取单元,可以包括弹性指标值计算子单元和弹性指标值计算子单元。

弹性指标值计算子单元用于获取辊压机的刚度系数和塑性系数,并基于刚度系数和塑性系数,计算辊压机的弹性指标值。

第一修正量获取子单元用于将弹性指标值、第一权重和第三厚度偏差的乘积输入至积分反馈闭环。

本实施方式中,在计算上述第一辊缝修正量中,还将辊压机的刚度系数和塑形系数作为计算第一辊缝修正量的输入量,从而使得计算得到的第一辊缝修正量更准确。

根据本申请实施例的辊压机的控制装置的其他细节,与以上结合图2至4所示实例描述的辊压机的控制方法类似,并能达到其相应的技术效果,为简洁描述,在此不再赘述。

图6示出了本申请实施例提供的辊压机的硬件结构示意图。

辊压机可以包括处理器601以及存储有计算机程序指令的存储器602。

具体地,上述处理器601可以包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU),或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC),或者可以被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

存储器602可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制,存储器602可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive,HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在一些实例中,存储器602可以包括可移除或不可移除(或固定)的介质,或者存储器602是非易失性固态存储器。在一些实施例中,存储器602可在电池装置的内部或外部。

在一些实例中,存储器602可以是只读存储器(Read Only Memory,ROM)。在一个实例中,该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、电可改写ROM(EAROM)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。

存储器602可以包括只读存储器(ROM),随机存取存储器(RAM),磁盘存储介质设备,光存储介质设备,闪存设备,电气、光学或其他物理/有形的存储器存储设备。因此,通常,存储器包括一个或多个编码有包括计算机可执行指令的软件的有形(非暂态)计算机可读存储介质(例如,存储器设备),并且当该软件被执行(例如,由一个或多个处理器)时,其可操作来执行参考根据本公开的一方面的方法所描述的操作。

处理器601通过读取并执行存储器602中存储的计算机程序指令,以实现图2至4所示实施例中的方法,并达到图2至4所示实例执行其方法/步骤达到的相应技术效果,为简洁描述在此不再赘述。

在一个示例中,辊压机还可包括通信接口603和总线604。其中,如图6所示,处理器601、存储器602、通信接口603通过总线604连接并完成相互间的通信。

通信接口603,主要用于实现本申请实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。

总线604包括硬件、软件或两者,将在线数据流量计费设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制,总线可包括加速图形端口(Accelerated Graphics Port,AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(Extended Industry Standard Architecture,EISA)总线、前端总线(Front Side Bus,FSB)、超传输(Hyper Transport,HT)互连、工业标准架构(Industry Standard Architecture,ISA)总线、无限带宽互连、低引脚数(LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会局部(VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下,总线604可包括一个或多个总线。尽管本申请实施例描述和示出了特定的总线,但本申请考虑任何合适的总线或互连。

该辊压机可以执行本申请实施例中的辊压机的控制方法,从而实现结合图2至图5描述的辊压机的控制方法及其装置。

另外,结合上述实施例中的辊压机的控制方法及其装置,本申请实施例可提供一种计算机存储介质来实现。该计算机存储介质上存储有计算机程序指令;该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种电池及其控制方法。

需要明确的是,本申请并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见,这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中,描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是,本申请的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤,本领域的技术人员可以在领会本申请的精神后,作出各种改变、修改和添加,或者改变步骤之间的顺序。

以上的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时,其可以例如是电子电路、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时,本申请的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中,或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RadioFrequency,RF)链路,等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

还需要说明的是,本申请中提及的示例性实施例,基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是,本申请不局限于上述步骤的顺序,也就是说,可以按照实施例中提及的顺序执行步骤,也可以不同于实施例中的顺序,或者若干步骤同时执行。

上面参考根据本公开的实施例的方法、装置、设备及和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各方面。应当理解,流程图和/或框图中的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机、或其它可编程数据处理装置的处理器,以产生一种机器,使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令使能对流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的实现。这种处理器可以是但不限于是通用处理器、专用处理器、特殊应用处理器或者现场可编程逻辑电路。还可理解,框图和/或流程图中的每个方框以及框图和/或流程图中的方框的组合,也可以由执行指定的功能或动作的专用硬件来实现,或可由专用硬件和计算机指令的组合来实现。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

相关技术
  • 厚度测量方法、辊压机控制方法、装置及辊压机控制系统
  • 基于模糊控制的辊压机控制方法及低成本高效率的辊压机
技术分类

06120115936621