带调整因子的张力模糊控制器的设计与实现

针对钢带缠绕变张力控制系统,运用力控组态软件设计监控程序中带调整因子的张力模糊控制器。在监控程序中,先对钢带缠绕张力采样,然后将张力误差和张力误差变化率模糊化;把Matlab仿真得到的带调整因子的张力模糊PID控制器的模糊控制表导入到监控程序中,根据张力误差和张力误差变化率查询得到PID参数的修正值,计算新的PID参数,用以控制钢带缠绕张力。Matlab仿真结果表明,钢带缠绕变张力控制系统响应速度快、超调量小,在监控程序中实现了张力模糊控制器的功能。     

金属推皮带钢带张力分析

分析了金属推皮带的运动和受力状况,推导出了关于滑块推力、钢带张力和油缸推力裼 关系方程,并依此提出实现最小钢带张力的控制策略。     

基于柱形容器缠绕特性的控制稳定性分析

针对玻璃纤维缠绕机在工作中由于张力不稳定导致的线型变化,以及在高速缠绕模式下的张力调节不稳定的问题,设计了自适应模糊PID控制策略以及适用于高速缠绕工况的滑模控制策略。首先,针对缠绕工况建立缠绕动力学模型、张力控制模型;其次,引入模糊PID控制策略和滑模控制策略分别对不同工况下的缠绕特性进行MATLAB-Simulink仿真,寻找最优控制策略;最后,基于被验证的最优控制策略进行实验。结果表明,在模糊PID控制的调节下,不同速度变化下的缠绕张力相对于无控制得到较好改善,提高了柱形容器在缠绕时的线性稳定性和张力稳定性。模糊PID控制对缠绕时的张力调节精度优于滑模控制,为大型管道缠绕设备提供了新的研究思路。     

铝箔厚度控制系统及厚度优化策略

根据铝箔轧制的特点和轧机仪表配置,设计了适用于铝箔轧制的厚度控制系统.给出了各厚度控制方式的控制原理,采用Smith预估和积分变增益的方法减小纯滞后对控制系统的影响,并实现了对其他控制环节的解耦补偿.针对张力调节量振荡影响轧制过程稳定性的问题给出了张力自适应控制策略,提出了轧制速度AGC的变加速度控制方案.为了避免单个厚度控制器工作时的溢出现象,采用主控制器和优化控制器的联合控制实现了厚度控制中的优化控制.提出了速度最佳化和目标厚度自适应控制策略,为企业获得最大的产量和效益.现场应用表明,该系统取得了良好的控制效果.     

叶梁缠绕机张力控制系统建模与设计

缠绕构件叶梁的横截面为矩形,缠绕过程中存在张力波动和切换点处张力突变现象.通过建立缠绕和放卷两大部分的数学模型,找出影响张力变化的几个关键因素,融合预测控制、系统辨识、动态补偿等控制算法,采用计算机+多轴运动控制器+张力控制器(IPC+PMAC+TC)的主从控制模式,有效避免了缠绕过程中切换点处的张力跳变问题.运行状况表明,该系统张力动态控制精度为±4％,满足企业的使用要求,取得了明显的经济效益和社会效益.     

模糊自抗扰控制在凹印机放卷张力中的应用

针对凹印机放卷张力系统多变量、非线性、强耦合、时变的特性,基于系统基本组成元件工作原理的耦合建模方法,建立了张力控制系统的动态数学模型。为了提高张力控制系统的控制性能,在自抗扰技术的基础上,引入模糊控制,提出了张力控制模糊自抗扰控制策略,并对控制系统的解耦性能和抗扰性能进行了仿真研究。结果表明:模糊自抗扰控制策略能够有效抑制外界扰动和系统参数变化的影响,实现恒张力控制;模糊自抗扰控制器实现了张力系统的解耦控制,解决了系统参数整定难的问题。     

予应力钢丝缠绕机架的变张力缠绕

由于等张力缠绕的缺点，予应力钢丝缠绕机架一般均采用变张力缠绕。其优点是各层钢丝的应力趋于一致，钢丝层的设计接近等强设计。目前采用的变张力缠绕方法，不考虑钢丝工作应力，在某些条件下分布不均匀的特点，因而往往达不到等强设计的目的。本文具体分析了机架尺寸、吨位、摩擦力对钢丝工作应力分布的影响，提出了适合不同机架的变张力缠绕方法，即Ａ型和Ｂ型变张力缠绕： （１）Ａ型：适合立柱较长，钢丝层数较少的机架，此时可以不考虑钢丝工作应力分布的不均匀性； （２）Ｂ型：适合立柱较短，钢丝层数较多的机架 本文还提出了选择变张力缠绕方法的判别式，及计算工作应力的公式和图表，使变张力设计较为简捷和合理。 本文提出的各种钢丝应力计算公式是以实测数据为依据，因而具有一定的可靠性。本文还将推导的工作应力计算公式与国外资料对比分析。     

浆染联合机卷绕张力微机控制系统

卷绕张力控制系统为时变非线性系统,本文提出了进行非线性控制的几种数学模型,叙述了实施该控制策略的硬件及软件结构．实践证明了这种控制方案的可行性．     

板球系统的模糊自适应控制方法

针对板球系统模型复杂、控制算法复杂度高的问题,采用理论分析和实验的方法,推导并设计一种基于变论域模糊控制算法来对板球控制系统平台进行控制,实现了球体按照指定信号进行跟踪运动.研究结果表明:所设计的控制策略不仅能够提高控制算法的执行效率和降低功耗,同时也能够改善控制系统各个性能指标的动态品质因素.研究结论初步突破了对传统控制方法设计过程的认识,也有助于寻求最优闭环控制系统品质的有效控制途径.     

基于力矩电机的复合材料缠绕机构张力控制系统

介绍了一个复合材料缠绕机构的张力控制系统,该系统研究了一种新的执行机构一力矩电机的工作特性和驱动电路,采用电阻应变式张力传感器结合三辊式结构测定张力,以力矩电机为执行机构,利用单片机实现对张力的PID控制,实验结果表明,该系统在各种缠绕过程中都具有较好的控制效果和鲁棒性.     

卷绕张力控制器的三种设计方法及性能分析

给出了高速纺丝机卷绕张力控制器的三种设计方法:变参数PI控制、神经元自适应PID控制及神经元自适应PSD控制。对三种控制方法下系统的性能进行了对比,表明三种控制方法均具有较好的控制性能,其中神经元自适应PSD控制器设计简单,具有很强的自学习、自适应能力,是一种很好的张力控制方法。     

开卷张力模糊控制器的局部遗传优化研究

基于模糊技术的开卷张力控制系统中，张力模糊控制器的设计往往依赖于专家的先验知识，为提高张力控制水平，控制器应按动态性能指标进行优化，其中隶属度函数的优化是控制器化的核心问题之一，本文运用基于经验学习的遗传优化技术，对开卷张力模糊控制器隶属度函数的局部动态优化问题，作了一些尝试性的研究。     

一种基于PMAC的非连续卷绕张力控制方法

为满足非连续柔性基材输送系统特殊的工况需求,分析了卷绕系统中多种因素对基材中张力稳定的影响,提出了一种张力控制方法.该方案采用了一款8轴运动控制板卡,同时完成对张力控制、进给控制和卷绕控制的统一协调,并利用对料轴的卷绕进给位置指令迭代计算的方法,限制了非连续进给中的张力波动幅值.通过实验平台采集的张力数据分析结果表明:所提出的基于可编程多轴控制器(PMAC)多通道控制功能的张力控制方法实现了非连续基材输送系统中的张力稳定控制的目标,可满足部分柔性电子封装生产线的需求.实验分析还显示,在非连续卷绕进给工况中生产效率与张力波动幅值需求之间存在一定程度的矛盾,需要综合考虑.     

光纤环绕制中张力控制与高精度排线的研究

针对光纤环各类绕制方式对温度变化抑制能力的研究,得到四级对称绕制设备的具体要求。目前的光纤环绕制设备与其进行比较后,发现主要有以下缺陷:绕制过程中张力控制波动大、排线精度比较低和绕制设备的自动化程度不完全。对光纤环绕制设备的进行改进:首先,建立供纤轮与绕纤轮之间速度差的数学模型;并经过仿真得到换光纤层绕制时必须改变供线轮的转速以保证张力的基本范围;而且使用舞蹈轮微控设备实现张力波动小范围控制。其次,采用光纤绕制检测设备实时检测光纤排线性能;并确定合适的滞后角度以实现高精度排线。最后,采用一从两主的电机控制方法实现光纤绕制设备的自动绕制。经过实验验证:该张力控制方法可以实现不同层光纤张力的高精度控制,而采用该排线方式也可以完全实现高精度排线的自动化。     

基于运动控制的纤维缠绕机控制系统设计

研制了一种可实现双层缠绕功能的新型五轴联动数控缠绕机,包括收线系统、放线系统、张力器和控制系统4个部分.缠绕机控制系统采用上位工控机和下位多轴运动控制卡的主从式控制结构,伺服驱动方式采用脉冲加方向的位置控制方法,并结合纤维缠绕的动作要求编制逻辑控制程序.该缠绕机已成功投入使用,实际运用表明双CPU结构的控制系统具有开放性好、易于重构、集成度高的特点.     

真空镀膜机卷绕机构控制系统

本文在真空镀膜机卷绕机构控制系统的设计中,对放纸辊和收纸辊的张力控制问题,打破了常规的直接测量纸的张力的方法,而用电机负载电流的变化取代张力信号,间接地解决了纸的张力控制问题,方法独特、简单、实用。     

预应力缠绕模具设计理论

综述张力设计理论的发展现状,现有缠绕张力的计算公式存在以下问题:纤维缠绕张力与预应力模具缠绕张力的大小相差几个数量级;将缠绕层视为整体,忽略了逐层缠绕的本质;缠绕层数没有具体计算公式;没有考虑摩擦因素的影响等。在考虑摩擦的基础上,建立模具最优缠绕模型,推导出新的缠绕张力公式具有重要的实用意义和科学价值。     

卷绕系统的卷径检测和张力控制

对一引进卷绕张力控制系统存在的问题进行了分析，提出了卷径检测及卷径扰动补偿的张力控制新方法，并介绍了按此方法研制的装置结构．试验证明，该装置对解决系统的故障起了重要作用．     

变频器在粗纱卷绕张力控制中的应用

主要从原理上阐述了粗纱卷绕张力的形成、控制实质及粗纱卷径与主传动电机转速关系，并采用变频器S曲线功能和转矩提升功能控制主电机软起动、缓慢停车、稳定运行，实现对粗纱卷绕张力的控制，解决了粗纱生产质量稳定问题。