基于材料參數(shù)與張力觀測(cè)的卷繞物生產(chǎn)過程多電機(jī)協(xié)調(diào)控制.pdf

1、在各類卷繞帶材（如紡織品、紙品、軟包裝、金屬箔帶、塑料薄膜等）生產(chǎn)加工過程中普遍存在卷繞控制的技術(shù)難題，其中張力和線速度協(xié)調(diào)控制性能直接決定著產(chǎn)品生產(chǎn)工序、工藝品質(zhì)和生產(chǎn)效率等。本文重點(diǎn)研究了無張力傳感器的卷繞物多電機(jī)張力—線速度的協(xié)調(diào)控制問題，提出了一種新型的檢測(cè)、控制方案，并通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方案的可行性，最后在實(shí)驗(yàn)室條件下制作出多電機(jī)協(xié)調(diào)控制器樣機(jī)一臺(tái)。
　　首先，本文對(duì)卷繞物多電機(jī)張力—線速度協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2、與發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了綜述。在此基礎(chǔ)上，提出了一種新型的基于材料參數(shù)與張力觀測(cè)的卷繞物生產(chǎn)過程多電機(jī)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)方案，設(shè)計(jì)了總體技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案并結(jié)合生產(chǎn)需求對(duì)核心部件進(jìn)行選型。
　　其次，建立并分析該多電機(jī)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)系統(tǒng)適用性需要和對(duì)常用張力觀測(cè)方法的分析，提出了采用基于生產(chǎn)材料特征參數(shù)與張力觀測(cè)的方法。通過對(duì)多電機(jī)張力—線速度協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)常用算法的分析，提出了采用自適應(yīng)解耦的控制算法。利用MATLAB軟件進(jìn)行仿真分

3、析，并對(duì)比當(dāng)前應(yīng)用較多的基于PID的速度鏈梯度控制算法的仿真控制效果，結(jié)果表明本文采用的自適應(yīng)解耦控制方法能使張力快速響應(yīng)，并能有效克服卷徑大范圍變化對(duì)系統(tǒng)性能的影響，系統(tǒng)動(dòng)、靜態(tài)性能良好，能夠很好地滿足卷繞物生產(chǎn)要求。
　　然后，完成了基于嵌入式技術(shù)的無張力傳感器的卷繞物多電機(jī)張力—線速度協(xié)調(diào)控制器的軟、硬件設(shè)計(jì)。硬件部分采用基于CortexTM-M3內(nèi)核的32位嵌入式 CPU（STM32F103VET6）作為主控制芯片，介紹了