论文摘要
凹印机张力控制系统是一个非线性、强藕合、时变的复杂系统,卷径、承印物的宽度、密度变化后,其转动惯量也将发生变化,尤其在收放卷换料过程中,收放卷装置的动态特性将发生很大的变化,采用普通的PID难以达到理想的控制效果。本论文以陕北人经济型凹印机为模型,针对凹印机张力控制系统的工作原理与特点,设计了合理的控制系统方案,对凹印机张力控制系统进行了针对性研究和设计开发。课题主要研究内容及创新点:1.对凹印机张力控制系统各环节进行建模分析。2.分析影响张力控制效果的主要因素。3.比较各种控制策略的特点及控制效果。4.设计出一种基于模糊控制原理的自调整PID控制器,根据收料或放料辊转动惯量的偏差和偏差变化率来实时调整PID参数(K_P、K_I、K_D)的大小。5.用matlab和它所带的simulink进行仿真,仿真结果表明自调整模糊PID控制策略比陕北人五段式PID控制策略的控制效果好,适应性强。6.在收卷侧的锥度张力控制中,采用二次曲线式的锥度张力控制来代替陕北人的三段折线式的锥度张力控制。7.张力控制器的硬件设计,系统硬件由电源、张力控制电路板、变频器、三相交流异步电机构成。最后,进行了张力控制系统模拟实验,实验结果表明,采用自调整模糊PID控制策略比陕北人五段式PID控制策略的效果要好。
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摘要Abstract1 绪论1.1 课题背景1.1.1 张力控制系统概述1.1.2 凹印机的构成1.1.3 导致张力变化的原因1.1.4 凹印机张力控制系统分类1.1.5 张力控制系统的构成1.1.6 张力控制系统的执行器件1.1.7 张力控制策略1.2 课题的研究意义和主要内容1.2.1 课题的研究意义1.2.2 课题的主要内容1.3 本章小结2 凹印机张力控制系统各环节建模及分析2.1 张力产生原理2.2 放卷部分建模2.3 收卷部分建模2.4 收卷部锥度张力控制分析2.5 料卷转动惯量的计算2.6 摆辊受力数学模型2.7 张力控制矢量变频调速系统2.7.1 交流异步电机转矩方程2.7.2 矢量控制的理论基础—坐标变换及其实现2.7.3 两相—两相旋转变换2.7.4 直角坐标/极坐标变换2.8 本章小结3 张力控制策略3.1 常规PID控制3.1.1 PID位置式控制算法3.1.2 PID的增量控制算法3.2 积分分离PID控制3.3 模糊PID控制3.3.1 模糊控制原理与组成部分3.3.2 自调整模糊PID控制原理3.3.3 隶属函数和模糊子集的建立3.3.4 模糊推理器的设计3.3.5 模糊规则的建立及运算流程3.3.6 转动惯量的影响P0、KI0、KD0的确定'>3.3.7 KP0、KI0、KD0的确定3.3.8 系统仿真分析3.4 本章小结4 张力控制系统硬件及软件的实现4.1 张力控制系统电路板原理图和C51语言程序图4.2 主控芯片AT89S52单片机4.3 键盘显示模块2PROM及看门狗模块'>4.4 E2PROM及看门狗模块4.5 12位串行A/D转换模块4.6 12位串行D/A转换模块4.7 串口通信模块4.8 凹印机张力控制系统模拟实验4.9 本章小结5 总结与展望5.1 课题总结5.2 展望致谢参考文献附录A附录B
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标签：凹印机论文; 张力控制论文; 转动惯量论文; 自调整模糊论文;
