薄膜卷材傳輸張力控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、分類號(hào)——UDC武j凄理歹大穿學(xué)位論文密級(jí)塵亞學(xué)校代碼!Q壘22題目鎣照鲞撾堡撿鲞應(yīng)揎劍疊纏絲盟窒魚選鹽英文ResearchandDesignofTensionControlSystem題目魚!叢星望也!塑曼叢叢星亟壘!旦墊s魚匭望g研究生姓名至旦』姓名夏逢主職稱塾拯學(xué)位譴指導(dǎo)教師申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別亟學(xué)科專業(yè)名稱墊王墨逾魚塹墊丕論文提交日期2Q!圣生墨月論文答辯日期2Q!圣生三旦學(xué)位授予單位盤墨堡王盤鱟學(xué)位授予Et期2Q!圣生魚旦答辯委員會(huì)主

2、席盤垡塹評(píng)閱人主皇蕉里鯊鯉2013年5月摘要張力控制是纖維纏繞、印刷、造紙、Ic制造中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)之一，隨著現(xiàn)代卷繞設(shè)備向高速、高精度方向發(fā)展，張力控制技術(shù)顯得尤為重要。卷繞張力控制技術(shù)是薄膜卷材生產(chǎn)制造中的關(guān)鍵技術(shù)，卷繞張力控制的精度、穩(wěn)定性將直接影響薄膜復(fù)合裝置對(duì)柔性薄膜的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的質(zhì)量。本文研究的主要任務(wù)是通過對(duì)特殊薄膜卷材生產(chǎn)設(shè)備張力控制技術(shù)的研究，建立卷繞裝置的張力控制數(shù)學(xué)模型，選擇適合特殊應(yīng)用背景下的張力控制模式

3、，設(shè)計(jì)出一套滿足工業(yè)生產(chǎn)指標(biāo)的柔性薄膜卷材的卷繞張力控制系統(tǒng)。薄膜卷材張力控制的核心問題就是收放卷過程中張力需保持恒定。不合適的張力會(huì)影響薄膜卷材傳輸效果和生產(chǎn)質(zhì)量。如果薄膜卷材張力偏大，薄膜容易變形甚至斷裂；如果薄膜卷材張力偏小，會(huì)導(dǎo)致薄膜打滑跑偏，還會(huì)產(chǎn)生皺紋。所以薄膜卷材張力控制系統(tǒng)一定要維持張力的穩(wěn)定。本文首先闡述了張力控制技術(shù)基本原理，張力控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)，以及研制開發(fā)該系統(tǒng)的必要性。緊接著介紹了張力控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的幾種

4、方式，結(jié)合本文薄膜卷材的特殊性，對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了方案論證，并確定合適的控制方式，然后再選擇適宜的張力檢測(cè)元件及張力執(zhí)行機(jī)構(gòu)。作者分析了薄膜卷材張力控制系統(tǒng)并且提出了建立數(shù)學(xué)模型的方法，建立了張力控制系統(tǒng)中放卷動(dòng)力學(xué)，卷徑以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)等數(shù)學(xué)模型。在對(duì)數(shù)學(xué)模型分析的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)了以Microchip公司dsPIC系列單片機(jī)作為控制核心，磁粉制動(dòng)器和伺服電機(jī)分別作為放卷收卷執(zhí)行元件，張力傳感器實(shí)時(shí)反饋薄膜卷材張力變化，帶有補(bǔ)償技術(shù)的閉環(huán)張

5、力控制系統(tǒng)。卷繞系統(tǒng)是一個(gè)非線性、時(shí)變、強(qiáng)耦合的復(fù)雜控制對(duì)象，尤其是在收放卷過程中，薄膜卷材復(fù)合裝置的動(dòng)態(tài)特性發(fā)生很大的變化，采用常規(guī)的PID控制器難以保證卷繞過程的動(dòng)態(tài)性能?；谝陨显颍疚奶岢隽艘匝芯炕谀：刂芇ID控制算法，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性有了穩(wěn)步地提高。仿真結(jié)果表明，本文提出的模糊PID控制策略比常規(guī)PID控制策略控制效果好，適應(yīng)性強(qiáng)。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了此類控制算法作為卷繞系統(tǒng)的張力控制策略的準(zhǔn)確性。最后在張力控制軟件的設(shè)計(jì)過程中