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.     

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.     

两种恒张力卷绕控制系统的实现方式

文章从恒张力卷绕系统的数学模型出发,提出了采用变频器、PLC实现的两种控制方式,具有较高的实用价值,可应用于造纸、纺织、冶金等行业。     

无轴传动张力控制系统中PFC算法的研究

以无轴传动在印刷中应用为背景,系统对卷绕过程中张力变化的一般规律进行研究,并建立数学模型。为了实现恒张力控制,系统引入PFC算法,分别用PFC控制算法和PID控制算法实现无轴传动中恒张力控制系统的仿真。仿真结果表明,在无轴传动这样的多变量、参数时变、速度-张力强耦合系统中,PFC控制算法的控制效果明显优于PID控制算法的控制效果。该仿真系统为搭建实际控制系统提供了理论依据。     

PLC在特种构件卷绕机系统中的应用

目前使用的特种构件卷绕机控制系统精度偏低,本文中该系统能以较高精度保证收放卷速度的同步,从而使张力保持动态平衡,实现了对张力波动的有效控制.采用旋转编码器,根据芯模的角位置输出相应的控制信号,使卷绕轴的角速度按特殊规律变化,从而使卷绕部分对带材张力的扰动降至最小,减小了退绕张力控制系统的负担.利用PLC控制技术稳定了带材张力,该系统具有快速响应和稳定性的特点,收到良好效果.     

一种新型的纺纱张力自动控制系统的设计

纺纱过程中,卷绕性能的优劣直接影响到筒纱成形、纱线质量以及布机的生产效率和产品质量.设计了基于纱线张力检测的纱线张力自动控制系统,该系统利用特殊的机械装置结合测距离传感器来检测纱线张力,通过以56F805为内核的嵌入式系统,采用空间矢量调制(SVPWM),实现对电机转速的全数字化控制,以达到纱线卷绕张力恒定控制.该系统具有电压和电流保护、错误报警等功能,实现了卷绕过程自动化.具有纱线张力自动控制系统的卷绕装置,其结构简单、成本低、实时性好、控制精度高等特点,在实际应用获得良好效果.     

织物卷绕张力的优化设计

为解决织物卷绕过程中存在的卷形差、缝头印等问题,对织物卷绕过程中的受力情况进行了分析,并根据厚壁筒原理建立了布卷的卷绕张力数学模型.然后对比了等张力卷绕、锥张力卷绕、等力矩卷绕和幂函数卷绕下的剩余张力和层间压力分布,结果表明,幂函数卷绕为最佳卷绕方式.最后,以剩余张力大于零、层间压力最小为目标构建了优化织物卷绕张力的数学模型,并利用遗传算法进行参数优化,得到了最优的卷绕张力函数.     

圆柱形锂离子动力电池卷绕过程中的应力分析

在锂离子动力电池的制造过程中，卷绕是极为关键的一道工序。为了保证电池的安全稳定，卷绕过程中不能产生弯折、褶皱，甚至断裂。电池型号不同，适合的卷绕方式不同，最适合的卷绕方式可以根据卷芯成品外半径来确定。首先，把电池卷绕层作为薄膜材料，在卷绕张力的约束下对卷芯的本构方程进行分析，得到平面应变状态下卷芯内r处的环向应力分布函数和径向应力分布函数；进而得到卷绕n圈完成后，卷芯内任意r处的环向应力和径向应力。根据卷绕张力的类型，对不同卷芯外半径下的环向应力进行算例分析，从而得到适合不同卷绕外半径的卷绕方式。随着卷绕外半径的不断增大，恒卷绕张力和锥度卷绕张力逐渐不适合电池卷芯的卷绕，因此提出了全新的抛物线型卷绕张力和复合型卷绕张力。动力电池卷绕完成后，电池卷芯经卷绕产生的应力相当于对电池施加的预应力，从而对动力电池的使用产生影响。     

环锭纺纱卷绕张力的计算与测试

本文通过对环锭纺纱任意一卷绕层的研究,提出该任意卷绕层的卷绕张力计算公式.由此方便地得到整个卷绕时的卷绕张力。本文同时提出了一种测试卷绕张力的方法,两者的结果是相符的。据此得到了卷绕张力与钢丝圈转速、钢丝圈重量等因素的关系。     

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．     

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。     

基于屈曲失稳判据的冷连轧断面形状可变域求解

由于冷轧过程的大张力轧制特点以及金属横向流动性与热轧有很大区别,因此在热轧中广泛应用的Shohet判别式不能很好应用于冷轧. 在对冷轧大张力条件下的板形生成机理进行分析的基础上,提出能够更好适用于冷轧的基于屈曲失稳判据的断面形状可变域求解方法,该方法可以求解得到针对不同屈曲模态的产品断面形状可变域与来料断面形状允许范围. 将该方法应用于国内某连轧机生产,给出其来料断面形状允许范围,比原有允许范围更符合现场实际且内容更为完善.     

热轧金属横向流动规律及其对板形的影响

采用有限元软件ABAQUS建立热轧金属弹塑性变形模型研究金属横向流动,为了降低模型计算成本,在模型中引入平稳轧制过程中轧件几何模型端面纵向位移沿横向均布的假设.利用此模型仿真研究轧制过程中多个因素对于金属横向流动的影响规律以及相应金属横向流动对轧件板形造成的影响.研究结果表明,接触界面摩擦状态的改变对金属横向流动的影响可以忽略;宽带钢热连轧生产中,在比例凸度不变的情况下,宽度的变化和平均前、后张应力介于实际生产范围内的波动不会引起金属横向流动的变化以及进一步的轧件板形变化;金属横向流动随压下率变化,且使得压下率增加时轧件对称板形向中浪趋势发展;金属横向流动随对称及非对称板廓相似度变化,且金属横向流动的变化显著削弱板廓相似度的改变对轧件板形的影响.为了满足生产现场的在线控制,根据多组有限元模型计算结果建立快速金属横向流动非线性回归模型,为轧件板形的准确调控奠定基础.     

变规格连轧时的速度与秒流量相等法则

用理论方法研究了连轧时速度与张力的相互关系，分析了连轧时速度和张力所起的作用，提出了连轧速度理论，认为稳定张力连轧可以分解成带张力的独立机架轧制，但张力与速度要和前后架协调一致，在改变辊缝轧制时，机架间存在张力作用下的轧件断面变化的过渡稳定段，此时轧件各断面速度相等，但不能使用机架间秒流量相等法则。     

冷连轧机动态变规格机架速度控制策略及规律

针对冷连轧机动态变规格特性,提出了以变规格前的带钢张力设定值为控制目标的变规格机架速度控制策略. 通过建立张力作用下带钢弹性变形的数学解析模型,推导计算了单步小压下变规格时变规格机架的速度控制规律,并根据流量相等原则对变规格后的冷连轧机前面机架进行速度设定. 当变规格前后带钢的几何尺寸或材料特性差异较大时,提出利用楔形段方式完成动态变规格,采用上述张力控制目标策略推导计算了楔形段动态变规格方式每个中间厚度的轧制速度和辊缝设定值控制规律. 本策略可将变规格造成的厚度偏差控制在变规格机架之间,同时避免了变规格机架与其他机架轧制因素通过张力的耦合,使轧制过程的动态变规格控制易于实现.     

冷连轧轧制张力稳定性

以轧制理论、机械振动与摩擦理论相结合的新方法解释了张力失稳自发产生的原因，提出了控制辊缝润滑、提高轧制张力稳定性的方法。理论分析与生产实践表明：降低乳化液含量，轧制入口张力的稳定性有明显的提高。     

冷轧钢基复合材料复合轧制P-H图及其应用

提出冷轧钢基复合材料轧制厚度控制的P-H图，利用复合轧制P-H图描述复合材料轧制过程中复合材与基材的厚度变化与轧制力、张力之间的关系。应用结果表明：用P-H图可方便备料和确定轧辊原始辊缝，可实现对冷轧钢基复合材料的轧制厚度及厚度比进行在线自动控制；通过增加张力水平，可以减小复合轧制力，可达到用较少规格的原材料获得多规格的产品的效果。     

冷轧板带钢的平整研究

通过对冷轧板带钢平整工艺及平整机工作原理的了分析,找出了平整时横折缺陷产生的主要原因,通过工业试验,制定合理的伸长率和张力制度,严格来料质量要求,可以避免横折印缺陷的产生,提高平整带钢的表面质量。     

冷轧带材力参数综合实验研究

在300四辊可逆式冷轧机上进行了冷轧铝带力参数综合测试,沿轧辊轴向布置九个传感器,用计算机采样,测定了单位轧制压力,两向单位摩擦力在变形区内的分布,同时还通过板形仪测定了前后张力的横向分布,并考察了弯辊力变化对它们的影响.为建立冷轧带材的三维理论模型提供了客观依据.     

退火冷轧钢卷开卷时表面横折印问题

冷轧带钢钢卷在平整机上开卷时,带钢表面有时会出现横折印缺陷. 为了减小带钢表面的横折印缺陷,通过建立平整机开卷过程有限元模型,研究了冷轧带钢钢卷在开卷过程中应力的大小分布及影响因素,分析了开卷张力、板厚、粘结程度和钢卷半径等与产生横折印的关系,提出了减小带钢在打开过程中的反弯和罩式炉中的粘结程度来克服带钢表面横折印缺陷的途径,并发现增大开卷张力有利于减轻或避免横折印的产生,消除了关于开卷张力与横折印关系的错误认识.