模糊 PID 控制在复合纸板分切机速度控制中的应用

目的为了实现在高强度复合纸板生产过程中对分切机输送速度的精确控制,以提高纸板的整体强度和生产效率,研究电机速度控制的方法。方法介绍高强度复合纸板的制作工艺流程,并围绕分切机中驱动电机的速度控制进行硬件系统设计,采用PID控制和模糊控制的复合嵌套控制方法,设计一套参数自整定的模糊PID速度控制系统,并进行系统仿真。结果模糊PID控制系统的超调量小于5%,调节时间比传统PID控制方法缩短30%以上,调节后期的振荡基本消除。结论模糊PID的复合嵌套控制方法具有超调很小、响应速度快等优越性,改善了系统的动态性能,增强了系统的抗干扰能力。     

综述胶带分切机国内外发展及研究现状

本文阐述了胶带分切机的国内外发展现状,通过对国内外全自动和半自动胶带分切机的研究,提出了制约分切机速度的关键因素,为提高胶带分切效率的研究提供了理论基础。     

基于CMAC的恒张力控制系统研究

针对张力控制系统的时变性和耦合性,通过卷辊和带材的动力学分析,建立了张力系统动力学模型,分析了影响张力的主要因素.为解决常规PID控制在张力控制过程中难以实现参数整定的问题,提出CMAC与常规PID并行控制方案,利用CMAC的非线性映射能力适应时变系统的要求.建立了控制系统模型,并进行了仿真.结果表明,该方法的控制效果优于常规PID,抑制扰动能力强、稳定性较好.     

全自动线束缠绕机研发

目的缓解目前国内在线束包覆加工工序中人工劳动量大的问题。方法设计可实现多分支线束的胶带缠绕的全自动线束缠绕机,以实现胶带的自动缠绕与切割、多分支线束在包覆过程中的并束。通过线束张紧测试得到张紧力控制范围,为设计捋线机构、实现线束的张紧控制提供依据。同时设计一套自动化缠绕的控制系统方案,通过图像处理技术获取线束端点及交叉点坐标。结果设备可完成线束胶带缠绕,其胶带缠绕效率较人工提高了4.7倍。结论此设备的研发实现了线束包覆的全自动化,提高了线束胶带缠绕的生产效率。     

张力计校准装置张力稳定性控制研究

张力计校准装置作为张力计计量中张力产生的标准,张力稳定性的控制十分重要,稳定的张力是保证张力量传的基本因素。张力计标准装置机构采用以扭矩控制为目标,以张力控制系统为研究对象,建立了张力系统模型,得到张力系统在扭矩模式下的平衡方程。针对张力系统稳定性和抗干扰性等问题,基于PID控制方法,提出产生张力系统在以扭矩模式下的非线性控制方法。通过仿真分析研究,证明了张力校准装置PID控制器在扭矩模式下具有很好的稳定性和抗干扰能力,张力计校准能够实现恒定的张力控制。     

卷筒纸印刷机张力控制研究

针对卷筒纸印刷生产的特点,阐述了张力控制的目的和影响张力的主要因素,分析和研究了纸带张力控制机理.通过对罗兰卷筒纸印刷机纸带张力控制系统实例,详细剖析了张力控制系统的控制规律和控制回路.说明了张力控制系统中采用的PID控制规律的优点,并得出纸带张力控制系统的影响因素和控制中需要解决的相应问题.     

厚壁复合材料管纤维缠绕张力的神经网络设计方法

提出了一种纤维缠绕厚壁复合材料管的张力优化设计方法。介绍了纤维缠绕控制系统的工作原理, 并讨论了缠绕厚壁复合材料管成型质量的影响因素。针对厚壁复合材料管纤维缠绕过程, 利用弹性叠加原理建立了计算缠绕张力导致复合材料管残余内应力变化的模型和方法。分别比较了利用现有恒张力、 恒力矩和锥度张力三种常规模式缠绕厚壁复合材料管的内应力分布特性。设计了一种独特的神经网络结构, 并通过误差反向传播实现了对纤维缠绕张力的优化设计。以实验验证说明神经网络收敛优化过程的主要机制, 结果表明, 通过该神经网络优化的纤维缠绕张力能满足特殊内应力(如等应力)分布设计的需要。     

胶带分切机降噪技术研究

由于涂胶部分的粘滞阻力,胶带在展开过程中会产生超过工业标准的巨大噪声。本文通过查阅国内外有关降噪技术研究的文献,对胶带分切机主要噪声源——放卷部分提出合理可行的降噪方案。     

瓦楞纸板生产线原纸张力自适应模糊PID控制

目的为了解决张力控制不稳定对瓦楞纸板质量和生产效率产生影响的问题。方法对放卷辊进行动力学分析,建立瓦楞纸板的原纸张力数学模型,并分析张力稳定的主要因素。针对传统PID控制不能实现原纸张力控制过程中参数的自适应调整,提出一种变论域自适应模糊PID控制策略,采用变论域模糊控制实现控制参数自整定和控制规则的自调整,并将其应用于原纸张力控制系统中。结果仿真结果表明,该张力控制策略的响应时间约为0.65 s,最大超调量为3%。结论所设计的控制方法与传统的PID控制相比,具有响应速度快、抗干扰能力强、控制输出稳定等优点,能够实现原纸张力的稳定控制。     

卷筒纸印刷机纸带磁粉制动张力控制优化设计

目的 优化卷筒纸印刷机纸带磁粉制动张力控制系统,降低张力控制系统响应时间、超调量、调节时间,提高系统抗干扰能力,提高纸带张力控制效果.方法 在纸带张力常规PID控制器基础上,引入制动器滞后补偿环节,利用Simulink仿真软件,设计出补偿PID控制器,分别对常规PID控制器和补偿PID控制器开展仿真分析.结果 得到常规PID控制器单位阶跃响应参数,上升时间tr=0.75 s,超调量 σ=9.5％,调节时间ts=2.812s,稳态误差es=0.001.得到补偿PID控制器单位阶跃响应,上升时间tr=0.40 s,超调量σ=6.7％,调节时间ts=1.962 s,稳态误差es=0.仿真15,10 s时引入扰动信号后,常规PID控制器在3.04 s回归稳态;补偿PID控制器在1.21 s回归稳态.结论 通过仿真分析,对比阶跃响应参数和干扰后回归速度,可知补偿PID控制器的动态性能优于常规PID控制器,控制纸带纸力性能较好,为优化卷筒纸印刷机张力控制提供了理论指导.     

胶带分切机自动贴标机构的研究

胶带是包装行业不可缺少的一部分,而胶带分切机就是将宽幅面的胶带分切成规定宽度的胶带。标签是胶带不可缺少的一部分,也是产品包装的需要。本文主要针对人工贴标、效率低等问题,研究设计了一种直线贴标机构,绘制出三维模型,采用ANSYS对其进行受力仿真,验证其在工作环境下的可靠性。     

固体火箭发动机纤维壳体缠绕张力校准系统设计

通过对某厂固体火箭发动机纤维壳体缠绕成型生产过程的实地调研和分析,结合生产现状介绍了固体火箭发动机壳体成型工艺中的工艺指标、参数的制定及控制方法,提出了固体火箭发动机纤维壳体缠绕过程中的张力校准解决方案。主要通过检测到的张力数据计算张力静差率和张力波动率,以便更好地了解缠绕机的实际工作情况,进一步对缠绕工艺进行分析。     

模糊自适应PID控制在张力控制中的应用

针对凹版印刷机张力控制系统是一个非线性、强藕合、时变的复杂系统,用普通的PID难以达到理想的控制效果,设计出一种基于模糊控制原理的自适应PID控制器,根据偏差和偏差变化率来实时调整KP、KI、KD的参数.仿真结果表明,这种模糊自适应PID比常规PID控制器在张力控制中具有更好的控制性能.     

具有厚壁内衬圆筒的缠绕张力算法

缠绕张力作为缠绕工艺中的关键因素,其合理设计直接影响制品性能。针对缠绕张力的设计,提出缠绕张力算法。基于各向异性缠绕层弹性变形及各向同性内衬厚壁筒理论,给出外压作用下缠绕层的径向应力及环向应力;在弹性范围内采用应力叠加原理建立剩余张力与缠绕张力之间的解析算法。结合三种典型的张力缠绕模型,给出剩余张力具体关系式;分析等剩余张力,得到不同特例下的剩余张力解析公式。依据该解析算法研究芯模内、外径比及张力锥度系数对各向同性材料缠绕层剩余张力分布的影响,表明芯模内、外径比与锥度系数变化对缠绕层剩余张力分布有显著影响,且该文算法简单、合理、可靠;对各向异性复合材料缠绕层等剩余张力分析,其结果与现有网格理论结果一致,且该文缠绕张力上下层变化平缓,易于张力控制的实现。     

包装覆膜自适应恒张力控制方法研究

目的为解决悬浮包装生产过程中薄膜张力不稳定等问题,建立覆膜过程薄膜张力数学模型。方法针对传统PID控制在薄膜张力控制中的诸多不足,基于BP神经网络设计自适应PID薄膜张力控制方法。根据系统运行状态,调节PID控制器的参数。通过神经网络的自身学习来调整权系数,确保被控对象处于稳定工作状态。为进一步优化BP神经网络控制性能,利用鱼群寻优算法实现初始阈值和权值优化。最后,进行仿真和实验研究。结果仿真和实验结果表明,基于改进BP-PID控制算法进行张力控制时,系统响应速度较快,最大超调量较小。薄膜张力的最大相对误差只有0.5N,误差值都比较小。结论改进BP-PID算法具有较高的控制精度和稳定性,可满足包装覆膜要求。     

分切机放卷张力控制分析

本文主要对分切机如何进行放卷张力自动控制进行分析。     

复合材料非连续带材缠绕控制技术研究

为实现复合材料带缠绕大拉伸比的工艺要求,提出了非连续带材缠绕.在分析成型工艺过程和可能存在技术难点的基础上,对影响缠绕制品质量的张力、布带拉伸比、布带自动续接及自动纠偏等因素的控制方法及相互作用机理进行了研究.根据缠绕工艺要求,设计出机械装置和控制方案.为验证方案的合理性,在非连续带材缠绕机上做了工艺试验,并对缠绕样件的性能指标进行了对比分析.经应用验证,变张力控制使布带缠绕、布带续接过程具有不同张力,保证整个缠绕过程的恒拉伸比,同时不会使布带在搭接处重新断开,实现了非连续带材的自动化缠绕.     

复合材料纤维张力缠绕预应力场动态特性

复合材料纤维张力缠绕技术通过提高纤维的张力水平可充分发挥纤维高强、高模优势,在成型过程中对结构进行预紧,成为解决高速转动部件径向变形大、界面强度低等问题新的有效途径。将每一层纤维的张力缠绕等效为一个含预应力复合材料薄环的叠加,基于正交各向异性复合材料缠绕层和各向同性金属芯模弹性变形理论,建立了纤维张力缠绕力学解析模型,得到芯模和缠绕层预应力场随缠绕层数及缠绕张力的变化规律,并通过复合材料纤维张力工艺试验验证了力学解析模型的正确性。研究发现了纤维张力缠绕中预应力“饱和”现象,并确定了影响张力缠绕预应力场的两个主要参数:缠绕层环径向刚度比E_θ/E_r和张力大小T（r）,为复合材料纤维张力缠绕成型工艺提供理论支撑。      

基于双模糊PID的药品包装贴标张力控制系统设计

目的 为提高药品包装的贴标精度,设计一种基于双模糊PID控制器的贴标机张力控制系统。方法 简要论述药品包装生产线结构及其工艺流程。针对标签纸带收卷过程具有时变性、非线性和动态干扰等特点,设计一种双模糊PID张力控制器。利用副模糊控制器实现主模糊控制器的变量论域系数整定,而主模糊控制器可实现PID控制器参数整定。通过实验验证所述控制系统的有效性。结果 实验结果表明,与PID控制器相比,双模糊PID控制可使系统超调量减小50%,系统调节时间减小65%;贴标位置准确、标签贴附平整。结论 所述控制系统具有较好的抗干扰性能,贴标效果良好,具有一定使用价值。     

自调整 PID 控制在卷取张力中的设计与仿真

目的设计模糊PID变频调速自调整控制系统以克服纸张卷取张力控制不稳定现象。方法采用西门子全数字交流调速的控制方法,由速度及压力检测元件组成的张力控制系统,针对传统PID控制参数固定,将模糊算法应用于系统设计中,对系统调节器输出滤波处理,并将生产线速度变化作为前馈量加到控制器输出,进而提高调节器与生产线速度变化的跟踪能力。结论该自调整PID控制方法具有良好的控制效果,为工业过程非线性、时滞系统的张力控制提供了一种有效的控制方案。