基于自抗扰控制的放卷系统张力控制器设计

目的在印刷机放卷系统中,利用自抗扰控制(ADRC)技术,提出一种张力控制的新方法。方法根据放卷系统的工作机理,首先建立放卷张力系统的非线性数学模型,推导了系统阶数和输入系数。然后针对所建立的放卷张力系统数学模型,利用ADRC技术设计放卷系统的张力观测器和张力控制器。最后通过仿真和实验验证所设计的张力控制器的内部鲁棒性和抗干扰性能。结果在ADRC控制下,张力T2不受辊筒1半径R1和辊筒2角速度ω2变化的影响,能够快速无超调地达到稳定值60 N;随着R1的减小和ω2的增大,ADRC控制下产生的误差无论从数值上还是持续时间上都比PID控制下产生的误差小得多。结论仿真和实验的结果表明,所设计的ADRC控制器较传统PID控制器具有更好的鲁棒性和抗干扰性。     

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。     

新型悬浮包装中薄膜张力的模糊自适应PID控制

目的解决新型悬浮包装缓冲衬垫生产中薄膜张力难以控制的问题。方法建立非连续覆膜环节中张力系统的数学模型,提出以Lab VIEW为仿真软件,模糊自适应PID为控制算法的仿真策略。分析在不同卷径、不同加速度和加减速方式下,薄膜张力的变化情况和算法的控制效果。结果仿真结果表明,薄膜卷径越小张力波动越大,运行加速度越大薄膜张力波动越大。在不同工况下,模糊自适应PID较常规PID有更快的响应速度和更小的超调量。结论模糊自适应PID参数调整简单,适应性好,能满足非连续覆膜过程中薄膜张力稳定的控制要求。     

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.     

凹版印刷机放卷张力模糊自抗扰控制方法

目的提高凹版印刷机放卷系统张力控制的稳定性。方法结合模糊控制和自抗扰控制提出一种放卷张力控制方法。根据放卷系统的工作原理,分别建立料带张力、摆辊动力学、辊筒动力学的数学模型,进而得到放卷系统的非线性数学模型。为了提高控制系统的解耦性能、抗干扰性和内部鲁棒性,基于自抗扰控制的同时引入模糊控制,设计一种模糊自抗扰控制器,并进行相关仿真研究和分析。结果与PID控制器相比,该模糊自抗扰控制器较好地实现了系统解耦,而且具有更好的抗干扰性和内部鲁棒性。结论文中方法可以实现凹版印刷机放卷系统的恒张力控制。     

基于模糊PID的包装覆膜自适应恒张力控制方法

目的 为提高极限条件下对包装覆膜自适应恒张力的控制效果，基于模糊PID设计了一种新的控制方法。方法 首先通过参数拟合分析建立了包装覆膜的结构力学分析模型，并采用荷载-挠度全曲线拟合方法模拟了包装覆膜力学参数，然后结合区域–合并连续估计方法得到结构参数解析模型。在此基础上，通过外荷载作用力学评估分析，在极限转动刚度作用下，构建了弹塑性力学模型。然后通过极限抗力分析和屈服应力学参数的优化评估，得到抗弯刚度软化模型，继而基于模糊PID控制实现包装覆膜的自适应控制优化。结果 应用该方法后，包装覆膜自适应恒张力的输出稳定性较强，参数寻优能力较好。结论 根据实验结果可知，上述恒张力控制方法具有较好的控制效果。     

基于单神经元自适应算法的贴标机张力控制方法

目的为了保证贴标机标带张力的恒定,以提高贴标精度。方法基于单神经元自适应算法提出一种贴标机恒张力控制方法,详细分析贴标机供标机构的动力学模型,并得到动态力矩平衡方程,阐述影响张力恒定的关键因素。根据单神经元控制理论,提出一种张力自适应控制算法,并设计相应控制器。搭建试验平台,进行相关试验研究。结果采用所述控制方法,贴标机正标率均大于97%,贴标过程张力恒定。结论该控制系统贴标精度较高,适用范围广,响应快速稳定。     

共振式混凝土路面破碎车的自适应反推滑模控制

基于共振式混凝土路面破碎车共振机构的结构,给出了其共振频率和振幅的模型.建立了基于比例泵控马达的频率调节的非线性不确定性控制模型,设计了自适应反推滑模的控制算法,针对系统模型中的不确定性项,给出了各参数项的自适应律,基于Lyapunov函数,证明了频率输出跟踪的渐近收敛.仿真和车载测试结果表明,该方法具有较好的频率跟踪性能,能满足共振式路面破碎车的施工控制要求.     

滑模变结构在收卷张力控制系统中的应用与仿真

为精确研究卷筒纸印刷机的收卷张力特性及控制策略,通过对无轴传动多机组印刷机实验平台收卷运动的分析,建立了一个较精确的收卷张力动力学模型。利用MATLAB构造了一个以交流永磁同步电机为执行机构的张力控制仿真系统,根据其非线性,设计了滑模变结构控制器,并与传统的PID控制进行了实验比较,结果表明滑模控制改进了张力控制系统的动静态特性。仿真模型综合考虑了多个张力扰动因素,更加接近实际印刷机系统,为将先进的控制理论引入印刷机收卷张力系统,搭建了一个更精确、便捷的仿真平台。     

基于反演设计的码垛机器人神经网络自适应控制

为了降低机器人系统中各种不确定因素对控制系统的影响,提出了自适应神经网络反演控制方法。该控制方法基于反演设计方法,解决了系统的非匹配不确定性;引入了神经网络自适应控制律和鲁棒控制律,并适当调整控制器参数,实现了无需机器人精确模型信息的控制,也保证了系统的稳定性和收敛性,满足了机器人系统的控制要求。仿真实验验证了该控制方法的有效性。     

基于MATLAB的卷筒纸印刷机张力控制系统的建模与仿真

为了精确研究滚筒印刷的张力特性及控制策略,建立了一个较精确的开卷张力动力学模型,利用MAT-LAB强大的建模、仿真功能,开发了一个开卷张力仿真模型,采用PID对其进行控制,由此构建了完整的卷筒纸印刷机开卷张力控制仿真系统。对多个张力扰动因素进行了研究与仿真,并给出了不同扰动占主导时的张力控制系统仿真结果。     

开卷系统速度和张力的鲁棒控制

开卷过程中的速度和张力系统具有时变、强耦合的特点,为了提高系统的控制性能,采用了多变量H∞鲁棒控制策略。建立了带结构化扰动的系统模型,用结构奇异值方法对控制系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能进行了分析。仿真结果表明,所设计的控制器能满足闭环系统稳定性和抗干扰性能要求。     

基于无轴试验平台的张力控制系统数学建模与仿真研究

对卷筒纸印刷机在印刷过程中张力变化的一般规律进行了研究,建立了较符合实际情况的张力变化的一般规律数学模型,并用Matlab软件对模型进行仿真分析.仿真结果表明,所建立的数学模型基本符合实际工作状况.该仿真系统为实际控制系统的搭建,提供了理论依据.     

Adaptive optimal model reference control in H 2–norm space

Abstract

In model reference adaptive control systems, because the plant is assumed to be unknown, it is a difficult task to choose a suitable reference model such that the perfect model matching condition (i.e., the plant zeros in |z|≥1 must be the zeros of the reference model) is assured in every adaptive step. In the present paper, an adaptive controller, achieved by minimizing the H ²‐norm of the error transfer function between the closed‐loop system and the reference model using the technique of calculus of variations, is developed. It guarantees the stability of a closed‐loop system regardless of whether or not the controlled plant is unstable or nonminimum phase.