钢带缠绕预应力模具与制造设备

介绍了一种新型的钢带缠绕预应力模具,由高强度钢带缠绕层、模芯、模具衬套等组成.提出了一种钢带缠绕预应力模具制造设备及其控制方法,由开卷机构、夹紧机构、张力检测机构、缠绕机构、旋转编码器装置和电气控制系统等组成.设备采用双电动机式变张力缠绕系统、模块式组合机身结构和闭环控制技术,可实现预应力模具钢带缠绕制造过程中缠绕张力的自动控制.     

基于FPGA的模糊PID控制纱线张力的应用研究

为解决纺织业中纱线张力难以实时控制的问题,基于模糊PID控制器的自身优势,将参数自整定模糊PID控制技术应用于纱线张力控制中.通过Matlab构建了参数自整定模糊PID与传统PID相对比的仿真模型,运用QuartusII开发环境,利用原理图设计与VHDL设计相结合的方式,在现场可编程门阵列(FPGA)中完成了参数自整定模糊PID控制器,并对输入数据进行了测试.实验结果表明,参数自整定模糊PID控制器可更快的达到稳定状态,超调量小,顶层电路系统设计稳定可靠,可用于纱线张力控制.     

高强度高刚度钢带缠绕预应力模具

基于精密冷锻和人造金刚石合成等高负载条件下材料加工工艺对模具强度、刚度提出的高要求,深入分析了传统年轮式预应力模具的结构与存在的问题,介绍了钢带缠绕预应力模具的特点与技术优势,阐述了钢带缠绕预应力模具设计的基本原理与方法,研制了钢带缠绕预应力模具制造专用设备,提出了缠绕张力的产生原理与控制方案.     

钢带缠绕预应力模具的疲劳设计方法

基于拉美公式、欧拉公式和疲劳设计理论,开展钢带缠绕预应力模具的疲劳设计研究,确定出合理的缠绕预紧力、缠绕层数和缠绕张力.分析工艺参数对疲劳设计果的影响规律,发现缠绕预应力随模具负载增加呈线性增加,预应力值增加的速度随着缠绕层数的增加逐渐变小;增加许用安全系数将导致预应力和缠绕层数增加;摩擦系数越小所需的钢带层数越少;钢带越厚缠绕层数越少.     

基于参数自整定模糊PID控制液压万能试验机控制研究

为了能够提高液压万能试验机测试材料力学性能的准确性,深入地研究了参数自整定PID控制现在其中的应用。首先,分析了参数模糊自整定PID控制的基本原理;接着,设计了参数模糊自整定PID控制器的基本结构;然后,确定了参数模糊自整定PID控制器初始参数;接下来,进行了参数自整定模糊PID控制器参数的模糊化;最后,参数自整定PID控制液压万能试验机控制仿真研究,结果表明该控制方法具有较好的控制鲁棒性。     

钢带缠绕预应力模具实验研究

介绍了自主研制的钢带缠绕预应力模具实验装置结构与工作原理,通过标定实验,获得了输出电压与缠绕张力的关系曲线。以厚壁筒类钢带缠绕预应力模具为对象开展缠绕实验研究,解决了缠绕起头与收尾时钢带的粘接等问题,成功缠绕出钢带缠绕预应力模具。通过测量模具内径尺寸的变化量,计算出径向预紧力数值,并与传统年轮式预应力模具比较,验证了钢带缠绕预应力模具所具有的技术优势。     

基于参数自整定模糊PID控制的抗生素发酵罐温度控制系统

针对抗生素发酵过程中的发酵罐温度具有滞后性、非线性以及很难建立精确的数学模型等特性,本控制系统采用参数自整定模糊PID控制算法对发酵罐的温度进行控制,通过MATLAB仿真及实践应用表明,参数自整定模糊PID控制有效地改善了传统PID控制的缺陷,保证了发酵罐温度的精确控制,克服了温度对象时滞特性.同时对参数自整定模糊PID控制算法的三种实现方式进行了论述.     

金属板材加工张力控制的模糊PID方法

针对金属板材加工张力PID控制参数频繁调整的问题,采用现代模糊理论与PID控制算法相结合,给出一种基于板材加工的模糊PID张力控制方法。文章在简要介绍张力控制系统基本框架的基础上,着重描述PID参数调整原则及模糊PID控制器的整个设计过程。经过仿真分析与实际试运行表明,所设计的模糊PID张力控制算法有效可行,系统不仅实现了在线自整定PID参数的目的,而且具有较好的自适应能力,控制效果比较理想。     

PID参数模糊自整定控制器的设计与研究

在常规PID控制和模糊控制研究的基础上,提出了一种PID参数模糊自整定控制器,采用模糊推理对PID控制器的控制参数进行在线调整,给出了参数整定的基本原则。并用MATLAB中SIMULINK和FUZZY工具箱对三种控制方式进行了仿真。仿真结果表明,PID参数模糊自整定控制器的控制性能优于常规PID控制和模糊控制,具有良好的抗干扰性和鲁棒性。     

基于模糊自整定PID的布带缠绕机张力控制算法的研究

针对常规PID控制器在数控缠绕机的张力控制过程中参数整定难以实现的困难,介绍一种基于模糊自整定PID的控制算法,根据偏差和偏差变化率来实时调整各参数。经过实验证明,该系统比常规PID控制系统具有更好的调整性能和控制特性。     

变频泵控预应力张拉设备的自适应模糊PID张拉力控制

为提高预应力张拉设备对工程现场的适应性与可靠性,设计了一种基于变频电机驱动定量泵的张拉力控制系统。基于该液压系统建立其数学模型,针对该变频液压控制系统的非线性与参数时变性,提出了应用自适应模糊PID控制算法解决常规PID控制的适应性问题,并基于专家经验给出了模糊集及模糊整定规则,选取了合理的PID参数论域取值。利用MATLAB/Simulink对该控制系统进行了仿真研究,通过实验对该算法的控制效果进行了验证。由仿真与实验结果可知,自适应模糊PID控制能够减小超调量,缩短调整时间,能够有效提高张拉力变频泵控系统的动态响应与稳态性能。     

Variable tension control for discontinuous tape winding of composites based on constant extension ratio

Discontinuous tape winding, which has obvious advantages in large extension ratio winding, is widely used in the molding of composites. Therefore, the research on technological parameters becomes the focus of many scholars. However, how to accomplish the variable tension control is usually not fully considered. Accordingly, the constant extension ratio and the smoothness of winding process cannot be ensured. Aiming at the problem of tension control, this paper first gives a comparatively deep research on the control method and the interaction mechanism of tension, extension ratio, automatic lap and automatic rectification. Then, according to the winding process features, the mechanical device and the mathematical model of tension control system are established respectively. With regard to the characteristics of PID controller and fuzzy controller, the fuzzy self-tuning PID controller is designed. As a result, the variable tension control is realized during the winding and lapping process, and the constant extension ratio is guaranteed. Finally, a sample application is presented for demonstration. By presenting the variable tension control techniques for discontinuous tape winding, the constant extension ratio of tapes is achieved, the consecution and the automation degree of winding process is improved as well. Thus, the quality of wound products is guaranteed.     

钢带缠绕预应力模具缠绕过程的数值模拟

针对钢带缠绕预应力模具的缠绕过程,开展了定张力条件下缠绕过程的数值模拟,解决了模拟中出现的壳单元接触、沙漏现象、钢带抖动等方面的问题.根据研究结果发现,随着缠绕层数的增加,模具表面预紧力增长的速度减小;预紧力在轴向方向分布具有不均匀性,中间位置数值最大,由中间向两端逐渐减小,存在端部效应;圆周方向预紧力出现波动,且波动随缠绕层数的增加愈加剧烈;模具内表面节点径向位移比外表面大.     

基于自适应遗传算法的电液弯辊模糊控制系统

为了提高板形内环的执行效率,改善带钢板形质量,针对某300 mm四辊可逆单机架轧机,设计了基于自适应遗传算法优化的电液弯辊模糊控制系统．电液弯辊系统是典型的非线性系统,在考虑非线性因素后建立数学模型,采用最优保存的自适应遗传算法全面优化模糊控制器的量化因子、比例因子、积分因子、隶属函数的参数和控制规则．仿真和实验结果表明优化后的模糊控制明显较优化后的常规PID控制具有更强的鲁棒性、更好的动态品质和稳态精度,为进一步提高板形质量奠定了基础．     

On the full stand modeling and tension control for the hot strip finishing mill with PID structure

We describe a looper controller design for a hot strip finishing mill in steel plants. The main function of the looper system is to balance the mass flow of the strip by accumulating material in the middle of the stands. Another function is to control the strip tension which influences the width of the strip. To ensure strip quality, it is very important to control the tension of the hot strip finishing mill. However, because there is a mutual interaction between the looper angle and the strip tension, it is difficult to control the looper system. Previous researches examined only the operation of a single stand. But it is not sufficient to examine the operation and effect of whole stands because the operation is wholly interdependent. In this paper, we present a full model of the hot strip finishing mill in order to more effectively control strip tension. We propose several control methods for the full-stand hot strip finishing mill, denoted as conventional PI, PI with cross gain, and coefficient diagram method (CDM) PID control. In the real plants, there are some problems by using higher order controllers such as LQ, LQG and H∞. By comparison, the PID controller is very simple and easy to apply to all real plants. To that end, we present our findings on PID controls and their potential use in the hot strip finishing mill.     

纤维缠绕张力的模糊自适应PID控制

设计了一种模糊自适应PID控制器，运用于以运动控制器（PMAC）为核心、直流力矩电机为执行元件的数控纤维缠绕张力控制系统；上位机根据PMA6采集的张力数据进行模糊运算处理、整定后获得优化的PID参数，传送给PMAc实施张力控制。研究表明：与常规PID控制器相比，张力超调量、波动显著减小。在此基础上，提出了这种控制算法的实现方法，为实际的应用奠定了基础。     

电液伺服扭振试验机模糊PID控制仿真研究

为提高电液伺服扭振试验机控制系统抗参数变化和干扰的能力,保证控制精度,提出了应用于本试验机控制系统的模糊PID控制。首先根据控制系统结构原理建立了控制对象的数学模型。然后设计了模糊PID控制器,使用正交试验法对PID控制参数进行整定,以获得较优的PID控制参数,同时使用模糊控制器对PID的控制效果加以修正。最后利用MATLAB／Simulink对控制系统进行了仿真。仿真结果表明：模糊PID控制对于参数的变化和干扰,能实现控制参数的自调整．具有较好的控制效果。     

基于遗传算法的数控机床进给伺服系统模糊PID位置控制研究

文章针对电机引入的非线性、参数不确定性及对位置伺服系统快速定位和无超调的要求问题,提出了一种新的位置控制方法,即基于遗传算法的模糊PID位置控制。该方法结合遗传算法和模糊PID控制的优点,利用遗传算法优化模糊PID控制系统的模糊控制规则,通过模糊控制规则对PID参数进行实时修改。仿真结果表明,这种位置控制器具有良好的稳态精度和动态响应,与传统比例位置控制的伺服系统相比,具有良好的动态、稳态性能以及较强的鲁棒性。