造纸机速度链控制系统设计

目的为改善造纸机多电机同步控制效果,降低纸张生产过程断裂率,基于神经网络PID算法设计一种造纸机速度链控制系统。方法阐述造纸机的工艺流程,在此基础上建立造纸机速度同步控制数学模型。设计一个神经网络PID控制器,包括控制器结构和学习算法,可用于解决相关非线性问题,并进行仿真和试验研究。结果该控制系统具有较好的稳定性、适应性,响应速度较快,同步精度高。结论该方法增强了造纸机的同步跟随能力和抗干扰性能,可以有效避免断纸、褶皱等现象的发生,为造纸机多电机同步控制提供了一种有效的方法。     

多开关磁阻电机无轴传动系统同步控制方法

目的解决多开关磁阻电机同步控制中输出功率不平衡的问题,提高印刷业的生产效率和产品质量。方法在传统交叉耦合同步策略的基础上,提出一种基于神经元变结构PID控制的同步控制方法,该控制策略用一个神经元控制器实现变结构PID控制,同时用另一个神经元控制器实时调整变结构PID控制器的参数,从而保证2台开关磁阻电机的输出功率相同。结果通过仿真数据分析,其达到稳态的调节时间和动态响应时间比现有的同步控制小,且抗干扰能力也得到了提高。结论该策略可提高多电机同步控制系统的同步跟随性能和抗干扰性能,增强多电机无轴传动的同步协调控制能力。     

瓦楞纸板等长度切断控制系统设计

目的 为提高瓦楞纸板剪切机的切割精度和速度,基于STM32控制器设计一种瓦楞纸板等长度切断控制系统.方法 基于瓦楞纸切割工作原理,以STM32控制器为核心搭建其控制系统,给出硬件结构框图.由于控制过程的非线性特点,常规PID控制器很难取得理想控制效果,采用径向基函数神经网络设计一种瓦楞纸板等长度切断控制器.同时利用随机梯度下降法实时在线调整网络权值并给出一种学习率衰减方法.通过仿真和实验研究验证所述方法的可行性和有效性.结果 实验结果表明,REF神经网络控制系统具有较好的速度跟随特性和抗干扰性能;瓦楞纸板的长度波动并不大,最大平均偏差只有0.2 mm;瓦楞纸板的切口平整,没有出现褶皱、拉扯等情况;系统运行稳定.结论 所述控制系统可以提高瓦楞纸板的切断精度,可满足相关行业的要求.     

多轴速度同步偏差耦合控制

目的 解决传统印刷机、包装机各轴机械连接方式下,多电机同步控制存在的机械磨损严重、同步控制精度低等问题。方法 基于偏差耦合控制系统结构,将PID与神经网络控制相结合,提出一种径向基神经网络PID的多电机速度同步控制策略。结果 通过仿真可知,该算法相较于传统PID控制超调量更小,系统能够以较快的速度实现同步跟踪,速度同步精度明显高于PID控制。结论 该控制算法能够大大提升印刷机多轴同步控制的动态性能,可以有效提高印刷质量。     

电液比例马达速度同步控制系统建模与仿真

以船携式溢油回收机围油栏布放驱动控制系统为研究对象,针对双马达速度同步控制问题,提出以可编程逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)为控制核心的电液比例阀控马达主从速度同步控制方案.建立其速度同步控制系统数学模型,利用MATLAB/Simulink软件进行稳定性、输出速度与速度同步误差分析;为提高系统稳定性同时减小速度同步误差,引入PID控制环节.仿真结果表明,控制系统引入PID整定环节后,其稳态性能明显提高,马达输出速度稳定性与同步性均有满意的设计效果.在同步精度要求不高的情况下,基于PLC的主从同步控制策略是切实可行的.     

基于凹版印刷机无轴传动的多轴同步控制研究

目的针对凹版印刷机上的无轴传动技术进行研究。方法以智能控制技术为基础,结合多轴同步控制系统的非线性等特点,通过具有参数自选功能的模糊PID控制器,对多电机系统进行改进;通过Matlab/Simulink构建仿真平台,搭建主从同步控制的多电机系统模型,并对该系统进行仿真。结果通过PID控制和模糊PID控制的结果比较,模糊PID控制能控制系统初始时的超调现象,能更快达到稳定状态,使系统的鲁棒性和快速性得到提高。结论模糊PID控制很好的满足了永磁同步电机响应快、高精度的要求。     

基于神经网络 PID 的造纸机多电机同步控制研究

目的为提高生产的质量和降低纸的断头率,研究造纸机多电机同步控制的方法。方法应用Matlab/Simulink建立模型和仿真实验,分析主从同步控制结构和并行同步控制结构,在并行同步控制结构的基础上,引入基于神经网络PID算法的速度补偿器。结果仿真结果表明,引入速度补偿后,2台电机的转速逐渐上升至给定速度,且速比稳定保持在1.01。在t=2 s只有第2台电机的负载转矩发生变化时,2台电机的转速基本没有下降。结论该方法增强了造纸机多电机同步控制系统的同步跟随能力,提升了抗干扰性能,可以有效避免在造纸机运行过程中,电机负载转矩突变造成的纸张过紧断纸、过松褶皱,为造纸机多电机提供了一种新的同步控制的方法。     

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。     

在普通瓦楞纸板自动流水线上加装六层复合智能装置

目的在现有普通瓦楞流水线的基础上实现六层复合瓦楞纸板的生产。方法复合部分,基于传统瓦楞上胶构思,利用线辊上胶复合原纸,优化上胶量的控制。衔接智能控制部分,依据原纸材质、整机车速的不同要求对供电方式、数显模块、上胶量控制等方面进行设计改善。结果复合设备可在现有的瓦楞纸板生产流水线中增设,实现高强度六层复合瓦楞纸板的生产。结论复合上胶设备与现有流水线衔接良好,上胶量、复合速度可随流水线需求进行同步控制调节。在实际中该设备已实现六层复合瓦楞纸板的高效化生产。     

多感应电机相邻交叉耦合快速终端滑模同步控制

目的提高多感应电机速度同步控制系统的可靠性以及控制精度,提高印刷业的生产效率及产品质量。方法基于相邻交叉耦合控制结构,利用快速终端滑模控制的强抗扰动性和有限时间到达特性,提出一种多感应电机相邻交叉耦合快速终端滑模同步控制策略。结果通过仿真结果分析,相比传统相邻交叉耦合控制,在文中所提控制算法作用下其系统同步误差小,具有更高的同步控制精度。结论该控制策略可提高多感应电机同步控制系统的同步跟随性能和抗干扰性能,增强多感应电机无轴传动的同步协调控制能力。     

瓦楞纸板高速捆结机控制系统设计

目的针对瓦楞纸板生产企业后端打包生产线上人工打包成本高、工人劳动强度大、工作环境恶劣等问题,建立一套高速、多规格、自动化的瓦楞纸板捆扎生产线控制系统。方法系统采用台达SV2系列PLC作为中枢控制器,台达DOP-B系列触摸屏作为人机交互界面,通过各个机构相互协调控制实现瓦楞纸板片高速、自动捆扎。结果该套控制系统可对瓦楞纸板片长、宽自动识别,同时具有自动分垛、分料、整理等功能,捆扎效率为每分钟10～12个。结论经过实际测试表明,该套控制系统具有良好的可靠性和稳定性,满足瓦楞纸板企业生产中高速、多规格捆扎的要求。     

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。     

瓦楞纸箱印刷多轴控制方法设计

目的为提高瓦楞纸箱印刷过程多轴同步控制精度,采用偏差耦合控制设计一种多轴同步控制算法。方法在介绍瓦楞纸印刷机结构的基础上,以印刷模块多电机控制为研究对象,基于偏差耦合控制阐述多轴位置控制问题。为减小同步误差,设计一种变论域模糊控制算法。在传统模糊控制的基础上,引入伸缩因子以实现模糊控制输入和输出的动态调节。集合ARM和FPGA设计多轴同步控制器。最后,进行实验研究。结果电机同步误差会在1 s内趋于0,同步性能比较理想;变论域模糊控制可将最大同步位置误差控制在2 rad/s内;各色套印的准确度较高,并没有出现错印等情况。结论所述瓦楞纸箱多轴控制方法响应速度较快、运行稳定,可以完全满足瓦楞纸箱印刷要求。     

百叶片定长切料-自动排片控制系统研究

针对传统百叶片手工生产过程中存在的作业效率低、成本高、产品质量不稳定等缺陷以及高自动化、高加工精度的加工需求,研发了一套百叶片定长切料-自动排片控制系统。首先,根据百叶片定长切料-自动排片系统的工作原理和功能要求,以ARM+DSP为核心对其硬件和软件进行模块化设计;其次,为提高送料机构的控制精度,以送料机构的位置偏差及偏差变化率为模糊输入,PID （proportion integration differentiation,比例积分微分）参数的修正量为模糊输出,设计了模糊增益自调整PID控制器,实现定长切料的高精度控制。最后,通过实验验证了该系统的有效性。系统已投入实际生产应用,运行结果表明：百叶片定长切料-自动排片系统性能稳定,运行周期为4 s,切片精度小于0.2 mm;采用模糊增益自调整PID控制器可明显提高送料系统的动态响应性能及定长切料的精度,提高百叶片的加工质量和生产效率,满足企业生产要求,对百叶片成型机控制系统的研发具有指导意义。     

基于模糊分数阶PID的啤酒灌装机贮液缸内液位控制

目的 贮液缸内液位的变化对啤酒灌装机的正常工作以及产品质量和生产效率等有重要影响,传统的PID控制很难准确控制贮液缸内的液位,为提高啤酒灌装机的工作效率和啤酒的质量等,需对贮液缸内液位进行精准控制。方法 根据分数阶微积分理论的知识,提出分数阶PID控制,该控制方法将传统的PID控制推广到分数阶领域中,利用Oustaloup算法实现传统PID控制由点到面的转变,使控制精度更高。针对分数阶PID控制器参数的调整问题,结合智能控制理论,引入模糊控制算法,提出模糊分数阶PID控制,以实现参数的在线调整,并与传统控制方法进行对比。结果 利用Simulink工具箱搭建模糊分数阶PID控制的啤酒灌装机贮液缸内液位控制系统的仿真平台,与传统控制相比较,模糊分数阶PID控制器能够获得良好的控制性能指标,无论动态指标还是静态指标以及抗干扰能力,都有较大的改善。结论 采用文中提出的方法能够明显提高液缸内液位的精准控制精度,提高啤酒灌装机的工作效率以及啤酒的质量,满足了工业生产的要求。     

基于Workbench的粘箱机推动臂强度分析与优化设计

目的 为提高肥料包装计量精度,设计一种肥料包装机控制系统。方法 建立肥料动态称量系统数学模型。结合模糊控制和内模控制理论的先进控制算法,设计肥料包装计量精度控制系统。采用内模控制使PID控制器参数简化,同时模糊控制的引入实现了控制参数的在线调整。利用肥料质量偏差及其变化率,基于Mamdan二维模糊控制器实现内膜控制参数λ的自动调整。结果 实验结果表明,在模糊内模PID控制下,质量最大相对误差为1%;质量绝对误差的平均值为0.2 kg;控制算法超调量较小、具有很好的动静态性能;系统称量误差大幅度减小。结论 所述控制方法和系统可以提高称量包装设备的效率和精度。     

基于模糊短反馈PID控制的粉末包装计量控制系统

目的粉末包装计量控制系统具有非线性等特点,传统的PID控制越来越无法满足工业产品包装的性能要求,为了提高包装机计量控制系统的速度、精度以及稳定性等,以实现快速精准的产品包装。方法在现有控制理论的基础上,结合模糊控制理论和生物神经内分泌腺体激素调节的原理,提出一种基于模糊短反馈PID控制的粉末包装计量控制系统。模糊控制的引入可以实现对传统PID控制器参数的在线调整;短反馈算法的引入可以使模糊PID控制更加精确、快速,并将该新型控制算法应用到粉末包装定量控制系统中与传统控制算法进行对比。结果通过Matlab中的Simulink工具箱搭建模糊短反馈PID控制的粉末包装计量控制系统仿真平台,并与传统的PID控制和模糊PID控制进行了比较可知,该系统具有响应速度快、抗干扰能力强等优良的性能。结论通过仿真验证可知,模糊短反馈PID控制的粉末包装计量控制系统具有稳定性好、响应快等良好的性能指标,同时具备一定的抗干扰能力。