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。     

模糊浸胶帘子布张力控制系统的设计

浸胶帘子布张力控制系统是由张力控制器、张力检测器、制动器、离合器和计算机控制系统等组成的一个复杂的控制系统。本文以浸胶帘子布张力控制系统为例提出了一种模糊控制方案,介绍了模糊控制器的设计过程,利用MATLAB进行了防真,并进行了实验。测试结果表明与传统的的张力控制方式相比,模糊控制器可以有效的控制生产过程中的变化与干扰。     

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.     

灰色预测模型在冷轧动态张力控制中的应用

针对PID控制器参数保持不变时很难保证轧机架间张力稳定在裕量范围内的问题.在分析轧机辊缝与速度动态张力控制原理的基础上,推导出机架间张力控制对象的数学模型,并利用灰色预测PID控制方法,实现了机架间张力稳定控制.从仿真数据和实际应用结果数据可以得出,此方法对比其他传统PID控制方法,能够有效地保证张力系统较高的动静态控制性能和干扰抑制性能要求,且控制精度更高.     

放卷张力系统解耦控制器的设计

针对凹版印刷机放卷系统对张力控制稳定性的要求,提出了一种利用自抗扰控制( ADRC)技术来设计张力解耦控制器的新方法.根据放卷系统的工作机理,建立了放卷张力系统的非线性耦合数学模型,用ADRC方法推导了张力系统的解耦模型,得到了系统阶数和静态解耦模型.在放卷张力系统模型的基础上,利用ADRC技术对放卷系统的张力解耦控制器进行了设计.控制器内部鲁棒性和抗干扰性能的对比仿真结果表明,所设计的ADRC解耦控制器可以较好地实现系统的解耦,并具有比传统比例积分微分控制器更好的内部鲁棒性和抗干扰性.     

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.     

基于事件触发GrHDP碳纤维角联织机张力控制方法

针对碳纤维角联织机经纱张力控制中存在的张力控制精度低与通信网络资源受限问题,提出一种基于事件触发目标再现启发式动态规划(Event-Triggered Goal Representation Heuristic Dynamic Programing, ET-GrHDP)的张力控制方法。首先,分析碳纤维织机的织造原理,构建张力系统控制模型。其次,在GrHDP算法的基础上,采用小波神经网络(Wavelet Neural Network, WNN)设计评价网络,BP 神经网络(Back Propagation Neural Network, BPNN)设计执行网路和目标网络,以增强GrHDP近似最优控制的能力,同时引入事件触发机制,实现小波GrHDP张力控制器仅在事件触发时刻更新控制信号。最后,使用MATLAB软件对张力系统进行仿真控制实验。与经典GrHDP张力控制相比,所提控制策略在系统状态跟踪响应时间上缩短近22.9%,送经、卷取线速度均无超调量,张力超调量为1.8%,且抗干扰能力强,提高了张力系统的控制性能。在事件触发机制下,张力控制器降低近84%的计算次数,有效减少了通信资源的浪费。     

钢丝连续拉丝机模糊自整定双控制器PID张力控制

针对连续拉丝机系统启动与停车时张力波动过大的问题，提出了模糊自整定双控制器PID张力控制方案．利用模糊自动整定PID参数改善PID控制器的性能；为了进一步减小系统张力波动，特别是抑制超调，采用前后两台机架双控制器进行张力控制，提高了系统的动态品质，解决了系统启动与停车时张力超调过大的问题．     

两电机同步系统的神经网络控制

在对两台感应电机同步系统模型分析的基础上,依据同步系统的结构特点和控制要求,结合人工神经网络的非线性映射、自适应、自学习等能力,提出一种新的基于神经网络的两电机同步系统控制方案,其中神经网络控制器由基于RBF网络整定的自适应PID控制器和神经元解耦补偿器两部分组成.两个自适应PID控制器分别对速度控制回路和张力控制回路进行自适应控制,使系统具有更强的适应能力、更好的实时性和鲁棒性;神经元解耦补偿器综合两控制回路的耦合作用,通过训练网络权值,补偿各回路之间的耦合影响,实现速度和张力的解耦.试验结果表明:采用神经网络控制方法可以实现两电机同步系统中速度和张力的解耦控制,系统具有良好的动静态性能.     

卷绕体带材张力组态测控仪

介绍了一种适用于卷绕体带材加工生产线的张力组态测控仪及其组成原理和系统各模块的功能,并针对放卷及收卷过程中卷径的大范围变化,提出了一种自适应控制加平稳变结构的综合控制策略.该仪表适用于放卷恒张力控制、进给恒张力控制、牵引恒张力控制及收卷变张力控制,且运行效果良好.     

用FCGA优化的四辊冷轧机恒张力模糊控制系统的设计

为了保证冷轧机轧制中带钢恒张力这一特点，设计了四辊冷轧机恒张力模糊控制系统。该系统含有电压、电流和速度三个内环，最外环为张力环；电压环和电流环采用一维模糊控制器控制，速度环和张力环采用二维模糊控制器控制。为了加强模糊控制的自适应性，采用了一种模糊控制的遗传算法将外张力模糊控制器的隶属参数进行优化。理论分析和仿真结果都表明该系统对带钢恒张力控制具有很强的鲁棒性和实时性，即使在变工况下（大范围变负荷下）也保持了良好的控制性能。     

一种无传感器的恒张力控制系统设计

针对传统有张力或位置传感器的恒张力控制系统存在机械复杂、动态性能差、因配套机械引起的张力波动大等缺点,研制了一种无传感器的恒张力控制系统。建立卷径模型、张力观测模型和张力调节模型,采用数字信号处理器作为核心控制器,通过电流型矢量变频器与收卷电机构成高精度位置闭环控制系统,利用两台电机间的转速差间接实现张力控制。该控制系统具有结构简单、张力控制方便的优点。将新系统运用于无碳复写纸的分切加工工艺,实验结果表明,系统稳定可靠,具有良好的控制效果。     

直拉式可逆冷轧实验轧机张力控制技术

直拉式可逆冷轧实验轧机的张力控制仅使用张力反馈进行闭环控制无法兼顾速度匹配和张力稳定的要求.研究发现采用速度前馈加张力反馈的组合控制技术,可以很好地解决这一问题.前馈控制器是根据轧制速度设定值计算伺服阀流量设定值,进而计算出伺服阀开口度.反馈控制采用一个PI控制器,根据张力偏差,计算伺服阀开口度.将前馈和反馈控制量叠加后作为张力液压缸伺服阀开口度的总设定值.该技术在某450mm直拉式冷轧实验轧机的张力控制中取得了很好的效果.     

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。     

推式酸洗作业线电控系统

作者以１９９３年春投产的无锡梁溪冷轧薄板有限公司的推式酸洗作业线为背景，介绍了该作业线上电控设备的组成及运行状态，卷取机（开卷机）维持恒张力的复合控制法，磁场控制闭环的设计及调整，直流电机容量选择以及有关系统设计和现场调试的若干经验．     

数控凸轮磨削中三环控制系统设计

为验证数控凸轮磨削控制系统中三闭环的稳定性,根据矢量控制原理,将交流永磁同步电机（PMSM：Permanent Magnet Synchronous Motor)等效为直流电机系统模型,并应用机理分析法对凸轮旋转轴（C轴）和砂轮进给轴（X轴）进行深入剖析。利用三环（电流环-速度环-位置环）由内而外逐步推导传递函数的方法,建立了整个凸轮轴磨削控制系统的数学模型,并进行了Matlab仿真。结果表明,建立的三环控制系统稳定,为进一步研究凸轮高精度磨削提供了理论基础。     

采用输出反馈实现鲁棒特征结构配置的设计算法

本文根据系统特征向量及极点鲁棒性的关系，提出了以配置系统鲁棒特征结构为目标确定输出反馈的优化算法．由所求输出反馈阵所构成的闭环系统极点、将位于设计者所指定的希望点附近，并且具有较强的鲁棒性．     

预应力模具钢带缠绕张力控制

综述钢带缠绕模具缠绕张力控制系统的背景和发展状况,分析缠绕张力控制系统结构和缠绕张力建模方法,论述缠绕张力控制策略以及缠绕张力控制算法.结合钢带缠绕张力控制中的变张力、大张力的特点和目前张力建模的缺陷,提出综合考虑放卷与缠绕的建模思想,对钢带缠绕变张力控制策略和控制算法提出新的见解和观点.     

张力自动控制系统的研究与开发

卷绕机械的张力控制系统为时变非线性系统,传统控制系统的精度较难保证．根据“中心 表面”新型收卷模型的张力控制原理,对其自动控制系统模型进行研究,进而设计和开发该类机械的张力自动控制系统．实践证明,该控制系统能较好地解决以往卷绕机械存在的张力控制问题．