基于多軸運(yùn)動(dòng)控制卡的張力控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的張力控制是一個(gè)大時(shí)變、非線(xiàn)性的系統(tǒng)，具有變參數(shù)、變負(fù)載、強(qiáng)擾動(dòng)等一系列特點(diǎn)。傳統(tǒng)的基于線(xiàn)性模型的張力控制策略在應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生很大的控制誤差。如何針對(duì)張力控制的特點(diǎn)，及針對(duì)系統(tǒng)的非線(xiàn)性提出有效的控制策略是解決張力控制問(wèn)題的關(guān)鍵，同時(shí)隨著工業(yè)加工及制造領(lǐng)域中對(duì)張力控制的應(yīng)用日益廣泛，并且對(duì)張力控制的精度要求逐步提高，應(yīng)用新型的控制單元來(lái)實(shí)現(xiàn)高精度的張力控制系統(tǒng)已經(jīng)成為諸多開(kāi)發(fā)商和廠家的迫切需求，基于這些原因，本課

2、題研究了卷繞系統(tǒng)的張力模型，對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出動(dòng)態(tài)及靜態(tài)性能指標(biāo)要求，針對(duì)這些性能指標(biāo)，論證了滿(mǎn)足該指標(biāo)的張力控制方式，完成了對(duì)系統(tǒng)的硬件及軟件設(shè)計(jì)，研究了PMAC多軸運(yùn)動(dòng)控制卡在張力控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。 首先，介紹了張力控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史、趨勢(shì)及張力控制的常用方法；針對(duì)張力控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，提出了張力控制系統(tǒng)的控制方案。 第二，完成了對(duì)張力控制系統(tǒng)的硬件的研制和開(kāi)發(fā)，繪制出系統(tǒng)的詳細(xì)硬件原理圖，設(shè)計(jì)并畫(huà)出PMAC卡與張力系統(tǒng)

3、及伺服電機(jī)的接線(xiàn)圖。 第三，建立張力模型，對(duì)張力控制中恒功率負(fù)載數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了研究，推導(dǎo)出了求取卷徑的公式。 第四，研究PMAC多軸運(yùn)動(dòng)控制卡提供的控制算法，優(yōu)化配置了張力控制的參數(shù)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)仿真得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 第五，采取了模塊化設(shè)計(jì)的方法，研制開(kāi)發(fā)了張力控制系統(tǒng)軟件。包括主程序、軟件初始化、人機(jī)監(jiān)控軟件；卷徑的計(jì)算模塊、信號(hào)處理模塊、對(duì)PMAC限幅保護(hù)等模塊的設(shè)計(jì)。 最后，在實(shí)際張力系統(tǒng)上進(jìn)行性能試驗(yàn)，給