薄膜张力控制系统的建模与设计

鉴于薄膜收换卷时的张力大小及平稳性对收卷质量具有决定性的影响,针对流涎机收卷系统的动态过程,分析了张力与收卷线速度、卷径及转速之间的动力学关系,提出了张力控制原理,并分析了薄膜在收换卷时收卷电机转速的变化补偿规律。在此基础上,设计了薄膜在收换卷时的张力控制系统,通过控制速度差对张力进行间接控制,同时采用BP神经网络PID控制器调节收卷转速对张力进行直接补偿。仿真对比结果表明,该控制器动态响应好,抗干扰能力强。实际应用实例也证明该控制方法张力控制精度高,控制高效可靠, 对改善系统的动态特性和提高薄膜的收卷质量有着重要意义。     

收卷开环张力控制在薄膜收卷线上的应用

薄膜拉伸品种具有优良的物理和化学性能,除了应用于包装、电气电子、信息工业等领域,还应用于国防工业、航空航天等重要领域。对生产出来的薄膜进行分切、收卷等二次加工的好坏将影响薄膜最终的品质。薄膜收卷分为中心卷曲和表面卷曲,表面卷曲方式中收卷轴采用被动方式,通过表面卷曲辊和膜的表面进行摩擦实现收卷,膜表面很容易造成划伤。中心卷曲张力收卷轴是主动的,接触辊在一定压力下贴紧收卷辊,可以将薄膜中的空气全部挤压出来。主要介绍了收卷开环张力控制中心卷曲的控制原理,此技术能够使得薄膜收卷过程中保持收卷张力恒定或者按照预设的锥度曲线进行衰减,保证收卷质量,简化了设备的复杂程度。     

薄膜收卷机收卷张力分析

对薄膜拉伸生产线性能优劣的评价标准是生产成膜的质量和效率,收膜成卷后膜卷端面的整齐程度及表面是否光滑无皱。本文将对收卷机的国内外发展现状做简要说明,就常用的收卷张力控制方法进行推导和分析并提出控制方程,同时通过计算收卷过程中膜卷内部的张力变化,给出两种避免出现膜卷褶皱的收卷张力曲线方程。     

自动PET薄膜收卷机机械系统设计

通过分析PET薄膜特性和自动PET薄膜收卷机的工作原理,对PET薄膜收卷机的功能提出了要求,并设计出自动PET薄膜收卷机的机械结构。通过采用张力控制系统和纠偏系统,保证薄膜在生产中所受张力恒定,能够不被划伤,运行过程中不跑偏,并确保收卷时料卷的端部整齐。在此基础上,研制了自动PET薄膜收卷机的样机,并分别对不同厚度的PET薄膜进行了连续实验,实验结果表明：设备运行良好、收卷整齐、自动化程度高,各项性能指标都达到了设计要求。     

一种全闭环恒转矩张力控制系统的开发与应用

在电子基材PP、金属薄膜、塑料薄膜等片状或带状材料的生产加工领域里不可避免的要用到收卷设备,其中张力控制系统是应用最广泛的。该文介绍了采用交流伺服电机取代矢量交流变频电机的一种全闭环恒转矩张力控制系统的开发与应用,彻底解决了收卷材料在收卷过程中,因为材质、系统自身属性问题等众多原因导致收卷质量不稳定的疑难问题,大幅度提高了生产厂家的良品率以及生产效率。     

PLC和触摸屏在塑料片材收卷机中的应用

塑料片材收卷机位于塑料生产线的终端,将定幅的产品完成自动收卷,为满足生产线自动化及收卷质量的要求,采用双工位变频收卷,电气控制系统使用工业级PLC和触摸屏相结合。在介绍双工位收卷工作流程的基础上,分析了恒张力控制原理,并详细论述控制系统的工作原理、硬件设计及触摸屏界面设计。     

壁纸收卷机张力控制系统设计与实现

在分析收卷过程中张力产生的原因及对张力要求的基础上,完成了一套闭环变张力控制系统的结构设计,以及主要控制算法和PLC程序的编写,通过使收卷电机PI控制中的比例系数和收卷张力随卷径而变化,满足了收卷张力的工艺需求,达到了稳定控制的目的。     

基于NSGA-Ⅱ算法的多层共挤吹塑装备张力控制系统研究

薄膜收卷张力控制系统具有非线性、多模态、强干扰的特性,普通的控制策略无法解决快速、准确的控制难题。为此,设计了一种基于PID的薄膜收卷张力控制系统,以绝对误差积分、稳态误差和调整时间为目标函数,提出一种基于NSGA-Ⅱ的多目标优化算法,采用个体迭代优化机制及多项式变异的方法获取最佳PID控制器参数;通过搭建模拟试验台及现场测试,并与PLC控制系统相比,结果表明,基于NSGA-II算法的PID控制器能快速有效的找到最优PID参数,且张力变化曲线响应时间短,超调量小,稳态误差小,波动量小,具有更好的动态性能。     

基于STM32的卷对卷空间隔离原子层沉积设备张力控制系统设计

为了改善卷对卷空间隔离原子层沉积设备由于柔性运输基板张力控制引起的薄膜产品质量降低的问题,设计了一种基于STM32的闭环张力自动控制系统以实现张力的精确控制。该系统通过张力传感器对张力进行实时检测,结合PID控制算法通过电气比例阀对气缸出力进行控制,从而实现对张力的闭环控制。将该系统应用在卷对卷空间隔离原子层沉积设备上并进行测试,结果表明:该张力控制系统具有良好的稳定性与可靠性,在设备静止工况下张力的稳态误差最低能达到5%以内,运动工况下的张力波动率最低能达到15%以内。并且在较好的张力控制下,薄膜的制造重复性与产品质量均得到显著改善。     

小型系留气球收卷控制技术研究

为了提高小型收放装置收卷控制的精细化程度,对收放装置工作状态进行了详细分析,得到收卷电机负载变化规律,发现有效负载转矩和卷筒惯性转矩为收卷电机主要负载。研究了自动张力控制和闭环张力控制2种控制方案,搭建了实验验证平台对2种控制方案进行实验验证。实验结果表明,2种收卷控制方案稳定可靠、易于实现,对类似系留气球收放装置收卷控制设计具有重要参考意义。     

输送带收卷装置设计及其恒张力控制研究

在带式输送机换带过程中,存在因输送带收卷张力不稳定造成的松卷或收卷电机过载等问题,对卷带机恒张力控制进行了研究,提出了一种卷带张力控制数学模型,通过该模型设计了一款中心收卷式卷带机,以及一种基于PI变频调速来实现恒张力收卷的控制策略.通过将卷带机模型进行简化,利用Recurdyn-R2R2D建立了卷带机简化后的动力学仿...     

基于LS-DYNA流延薄膜收卷的动态分析

对流延薄膜的收卷过程进行研究,报告了流延薄膜在收卷时要求达到的标准和目前存在的问题.通过建立合适的理论模型,描述薄膜材料在收卷生产的物理过程.采用有限元及有限差分法,利用LS-DYNA软件对这个物理过程的位移场、速度场、应力场等进行精确的数值模拟计算.通过大量的数值模拟,得到薄膜在收卷过程中,在薄膜宽度方向的同一截面上,最易产生问题的是薄膜的两端处.而通过对收卷过程中不同单元的分析,根据薄膜材料的最大拉伸率,求得收卷过程中拉力的范围.并确定恒定收卷速度保证收卷拉力的稳定使薄膜收卷平整,满足收卷质量要求.     

基于恒张力决策的双变量控制研究

纤维软膜喷彩设备的定位加工装置由放料卷、定位、收卷机构组成，如果控制不协调，放料和收卷的速度与定位主驱动速度不均衡，就会造成纵向偏移控制不准确，影响加工质量，为解决这难题，建立恒张力二元速度数字控制系统适配主运动，通过对主运动位置编码器的测量以及物料张力传感数据的分析处理，使检测数据张力恒定对控制信号起决策作用，准确控制纵向偏移和料面张力。     

电解脱脂线带钢张力的建模仿真

通过对电机控制原理和张力产生机理的分析,建立了电解脱脂生产线的带钢张力模型,并着重介绍了收卷机的控制方法,以达到收卷段张力恒定的目的。最后,利用实际的生产数据进行仿真,验证了模型的正确性。     

张力同步系统微机控制算法的实现

针对多电机同步运行的收卷系统,提出了微机实现控制的方案,及由软件完成动态补偿,卷径计算和改变张力给定的算法。     

基于SIMOTION D425的毛箔机直接张力控制系统

为提高毛箔机张力控制的精度以及稳定性，以铜箔张力和线速度为控制目标，提出基于SIMOTION D425的直接张力控制系统。以阴极辊控制电机作为速度基准电机，保持铜箔线速度恒定，以收卷控制电机作为张力产生的主动控制单元，张力传感器作为张力反馈元件，构成直接张力闭环，保持铜箔张力恒定。分析了张力闭环的原理，并以恒张力为控制目标，建立了闭环控制模型。在此基础上，推导了张力积分分离的PID算法，以此来消除静差，实现更精确的张力控制。结果表明：所提系统不但实现了传感器数据采样、卷径计算和锥度调节，控制伺服驱动的输出，而且实现了铜箔收卷张力闭环控制，转速波动为0.34%，张力波动为1.75%，为毛箔机的张力控制提供了可靠的解决方案。     

恒张力微机控制系统的研制

利用８０Ｃ５１单牒 同和非独立励磁调速控制技术成功地取代了印染联合机人工调节收卷机构张力的方法，较好地解决了卷径、质量都变化的情况下的恒张力控制问题，提高了５生产效率及产品质量。     

高精铜箔生产的张力控制

本文介绍了铜箔生产的张力控制过程,并以恒张力恒速度控制为目标,重点分析了卷绕的控制原理,建立了数学模型。通过SIMOTION进行卷径计算和锥度控制,调节伺服器的输出,实现了收卷张力和机列速度的恒定。应用证明该控制方式为铜箔的张力控制提供了理论指导。     

基于模糊控制理论的同步带恒张力控制系统

在工业的生产过程中,经常遇到收卷或放卷过程中的张力控制问题,由于收放卷张力系统具有非线性、时变性、复杂性,及模型的不确定性等特点,传统的开闭环控制不能达到很好的效果,而模糊控制不需要被控系统的精确的数学模型,同时可以有效且便捷的融合人的控制策略和经验,基于模糊控制理论的自适应恒张力控制系统,利用模糊系统的优点来解决控制系统的非线性、时变性,并在MatLab环境下对系统进行仿真,仿真结果表明算法具有良好的动态特性和稳定性,取得了较好的张力控制效果。     

薄膜收卷机设计选型原则研究

给出了优质膜卷的通用定义,具体分析各种不同条件下收卷不同材质薄膜的特点和相应要求,对收卷机结构形式进行分类并提出较为完备的选用原则.其结论对于收卷机正确设计选型,提高收卷质量具有较大指导意义.