多线切割机张力控制系统的优化

以多线切割机的张力控制系统为研究对象,对多线切割机的张力控制进行了优化。建立了张力控制系统的运动学与动力学模型,分析了放线辊半径、走丝换向等扰动因素对控制系统张力的影响,并进行了优化,采用了张力控制的模糊PID控制方法,并对其进行了仿真研究。研究结果表明:采用模糊PID控制方法有效地优化了系统的张力波动,保证了系统张力的稳定,提高了多线切割机的加工精度。     

多线切割的张力波动影响因素分析与对策

根据太阳能硅片多线切割加工机理,建立了张力控制系统的速度差模型和运动学模型。采用速度同步模型和自适应控制方案,结合张力控制电机反馈的角速度和角位移大小对收/放线电机的速度输入进行修正,达到对张力的有效控制。针对会引起张力扰动或张力波动过大的相关因素进行分析研究,其中包括收线辊半径扰动、切割线走丝换向以及导向轮对张力波动的影响。针对这些张力波动影响因素,提出相关解决方案,MATLAB/simulink仿真结果表明所提出的解决方案具有可行性。     

电磁式张力器的结构设计和张力测试

电磁式张力控制器是张力控制系统最小的控制单元,设计了一种电磁式张力控制器,介绍该张力控制器的结构,分析其工作原理,并且搭建实验平台,测量其相关参数,验证其张力控制能力。使用Maxwell软件对张力器进行磁场分析。通过对比分析表明,选取合适的材料和参数,可使电磁式张力控制器达到需要的控制值。     

虚拟主轴同步控制策略在张力控制中的应用CSCD

为了改善薄膜材料在卷绕涂覆生产过程中由于张力波动过大导致的薄膜质量问题,分析了卷绕涂覆装置张力控制原理、张力与线速度的动力学关系,在此基础上设计了卷绕涂覆装置张力控制系统,同时采用虚拟主轴同步控制策略来同步各环节基准线速度,并在控制器中实现。实验结果表明,在张力控制系统中应用虚拟主轴同步控制策略可有效地抑制启动阶段和受扰阶段的扰动张力,较好地实现恒张力控制,对改善系统性能和提高薄膜质量有着重要实际意义。     

线缆卷绕机的PLC控制系统设计

设计了线缆卷绕机的控制系统.该系统以可编程控制器(PLC)为核心,还包括触摸屏、变频器、伺服驱动器/伺服电动机等部件.卷绕时,PLC根据设定值通过放线变频器控制放线速度,通过张力调节控制绕线变频器实现绕线与放线同步,排线由伺服电动机根据绕线速度协调完成.设备使用表明:系统运行平稳,卷绕紧密、美观,避免了叠线,塌边等现象...     

基于采样控制理论的光电跟踪伺服系统内模控制研究

针对外部扰动对光电跟踪伺服系统精度的影响,对稳定回路提出了一种两自由度内模控制,将控制器的设计转化为标准的H∞优化问题,使得系统对模型误差及参数摄动具有较强的鲁棒性。采用jump变换、提升操作等采样控制系统的理论与方法来优化设计相应的鲁棒控制器,综合考虑了系统的多采样率行为及采样点间的动态特性。仿真结果表明了所设计的控制系统具有较高的指令跟踪精度及较强的扰动抑制性能。本文的研究为高精度光电跟踪伺服控制系统的设计提供了新方法。     

瓦楞纸板生产线原纸张力模糊自适应PID控制

为解决不适张力对瓦楞纸板生产的影响,通过放卷辊的动力学分析,建立了张力数学模型,分析了影响张力的主要因素。针对常规PID控制在原纸张力控制过程中难以实现参数整定,提出模糊自适应PID张力控制算法,建立了相关变量的隶属度函数,依据PID参数调节规则和专家知识给出了模糊规则,采用重心法实现了输出量的去模糊化。为分析系统性能,建立了控制系统模型,并进行了仿真。结果表明,该方法可以在线调整控制器参数,控制效果优于常规PID,系统响应迅速、抑制扰动能力强、稳定性较好。     

H_2/H_∞混合控制器对异步电动机扰动研究

研究异步电动机的控制,针对异步电动机模型的不确定性问题,首先将其线性化,然后将H2/H∞控制器应用于异步电动机的调速系统中,将异步电动机调速系统的性能要求转化为混合H2/H∞控制器的设计问题。提出将基于H2/H∞控制器参数的设计方法运用到异步电动机控制系统中,很好地保证了负载等外部因素扰动情况下的系统鲁棒稳定性,保证闭环系统具有的动态和稳定性能,很好的保证了异步电动机对扰动的稳定性。     

电梯永磁同步门机速度环的H_∞控制器

门机在电梯的运行中动作频度很高,其稳定性和可靠性成为评价电梯性能的重要指标。为了抑制门机系统的参数摄动和负载扰动等不确定因素的干扰,以永磁同步门机控制系统作为研究对象,建立系统模型,运用鲁棒H∞控制理论设计了速度环控制器,将其代替原PI控制器。通过仿真实验输出门机系统的速度、电流和力矩曲线,经与PI控制器曲线进行对比,结果表明该控制方法能够有效抑制不确定因素对系统造成的干扰。     

金属带式无级变速器数学模型极其鲁棒控制研究

介绍了金属带式无级变速器控制原理,对无级变速器电液控制系统基本组成元件进行了分析,建立了无级变速器电液控制系统的数学模型,将基于Riccati方程状态反馈解的标准鲁棒H∞控制器设计方法用于金属带式无级变速器的电液控制系统中,设计出了鲁棒H∞控制器,并进行了仿真.仿真结果表明,通过鲁棒H∞控制可使系统稳定性提高,控制精度提高,并使系统具有较强的抗干扰能力,表现出很强的鲁棒性.     

基于PLC的绕线机自动控制系统

介绍了绕线机自动控制系统的设计过程。设计中采用可编程序控制器实现了线圈圈数检测和脉冲输出频率控制,文本显示器用于参数显示,变频器作为主轴电机控制器,用步进驱动器和步进电机进行线圈线径选择控制,实现了绕线机绕线过程的自动化,提高了生产效率。     

多线切割机张力扰动因素分析研究

对多线切割机的加工机理进行了简介,在建立了符合要求的张力控制系统的前提下,针对会引起张力扰动或张力波动过大的因素进行分析,包括收线辊半径扰动、切割线走丝换向以及导向轮对张力波动的影响。并针对这些因素给出了相关解决方案。MATLAB/Simulink仿真结果表明解决方案具有一定的可行性。     

柔性结构振动跟踪控制H∞混合灵敏度法

基于H∞混合灵敏度控制算法,提出了一种将H∞混合灵敏度控制应用于高阶柔性结构振动跟踪控制的加权函数选择方法.该方法能够快速地使输出信号跟踪到参考信号.首先,建立了振动系统的多输入多输出跟踪控制模型;然后选择合适的性能加权函数和限幅加权函数,引入了模型的不确定性扰动,给出了一种针对高阶柔性控制系统的加权函数选择方法,利用混合灵敏度H∞控制设计方法,将鲁棒反馈控制器设计转化为标准H∞控制问题求解;最后,以一悬臂梁为研究对象,完成了两输入两输出结构振动控制的控制器设计和算法仿真.仿真结果表明,针对高阶柔性结构系统设计的控制器,在保证稳定性的前提下,输出信号对参考信号的跟踪结果满足了预定指标要求.     

基于卡尔曼滤波器的交流伺服系统自适应滑模控制

为了减小负载转矩扰动和系统参数摄动对永磁同步电机控制系统的影响,提出了一种基于卡尔曼滤波器的自适应滑模速度控制器。该控制器由自适应律估计参数摄动项,用卡尔曼滤波器估计外部扰动项。设计了含积分作用的滑模面,以保证电机转速的无静差跟踪;采用了指数趋近律,以提高趋近速度并削弱抖振。卡尔曼滤波器估计得到的系统外部扰动前馈补偿至控制器的输出,用于有效降低滑模控制器的不连续切换项造成的系统抖振。实验结果显示:跟踪设定的600r/min转速时,控制器稳态转速精度达到±1r/min。电机在以600r/min稳速运行时,设计的控制器在1.6N·m的外部转矩扰动下的最大转速波动比传统PI控制器的转速波动减小了2%。仿真分析和实验数据表明基于卡尔曼滤波器的自适应滑模控制器对交流伺服控制系统具有较强的抗扰动性、鲁棒性以及良好的稳态性能。     

飞行器垂直尾翼H∞鲁棒振动主动控制

以飞行器垂直尾翼模型为研究对象,将H∞鲁棒控制理论的混和灵敏度方法用于解决尾翼模型的多模态振动主动控制问题.通过对垂尾振动控制系统不确定性分析,选择了权函数,设计了H∞控制器并对控制器进行了适当的降阶处理,并对垂尾模型的多模态振动控制进行了主动控制试验.结果表明,结构前三阶模态振动(模态频率分别为3 Hz,5,7 Hz和27Hz)的振幅分别降低了11 dB,11 dB和2 dB,取得了较好的控制效果,验证了H∞控制理论应用于垂尾结构多模态振动主动控制的可行性和有效性.     

基于测厚仪监控的厚控系统动态建模及其鲁棒H_∞控制器设计

为得到高精度的轧机机电液系统整体动态模型,将先进的控制理论应用于传统的轧制领域和提高板带产品质量精度,建立四辊轧机厚度控制系统动态模型,包括轧制过程模型、机架-辊系动态模型和液压伺服系统模型,将三个模型耦合并线性化,得到四辊轧机厚控系统多输入多输出(Multiple input multiple output,MIMO)线性化传递函数模型。考虑最终板厚质量指标,简化MIMO系统,得到基于测厚仪监控的板厚控制系统模型。利用H∞混合灵敏度鲁棒控制理论,采用遗传算法优化选取加权函数,设计H∞鲁棒控制器。仿真研究结果及与常规比例积分微分(Proportional integral derivative,PID)控制效果的比较表明,所设计的控制器对于厚度控制系统的外界扰动和参数不确定性具有较好的抑制性能,提高了测厚仪监控厚度控制系统的动态性能和稳定性。     

基于PLC的多头并绕机恒张力控制系统

介绍了以MFC系列宽调速矢量变频器用作张力控制的执行单元,采用PLC作为控制核心,实现对ZCN08-25060立式气控绕线机运行过程的恒张力控制系统。系统控制过程主要是针对在绕制梭形线圈过程中铜线走线速度的变化,通过MFC变频器的动态调节能力,对放线机构放料速度进行控制,达到恒张力绕线的目的。     

车载光电侦察平台视轴稳定技术研究

为了进一步提高光电平台伺服控制系统的抗扰动能力,提出一种基于自抗扰控制器的改进型速度稳定回路。首先,分析了平台视轴稳定回路的数学模型并引入电流环对其进行了化简,通过伺服控制系统中扰动作用原理,引入扰动总和的思想。然后,设计含有降阶扩张状态观测器的自抗扰控制器,对扰动总和实时观测并进行线性化前馈补偿。最后,以某型车载光电平台为控制对象,进行了PI控制器与自抗扰控制器的对比实验。实验结果表明,采用自抗扰控制器伺服控制系统相比PI控制法的阶跃响应速度更快,超调幅值仅为PI控制法的26.98%。使用摇摆台引入的频率为2.5Hz的正弦扰动,系统稳态误差幅值仅为PI控制法的9.76%。在系统模型参数改变±15%范围内,自抗扰控制器仍具有良好的抗扰能力,表现出很强的鲁棒性,满足光电平台的性能要求,对提升平台抗扰能力有着较高的实用性。     

PLC和变频器在恒张力卷取机中的应用

钢带轧制过程中,为保证卷取机提供的张力恒定,提出以PLC为控制器,以张力控制专用变频器驱动收放卷电机的交流传动控制方案.并以测张辊和张力传感器检测钢带的实际张力作为反馈信号实现闭环控制,用测速辊和测速编码器检测钢带的线速度来计算卷径.文中详细介绍了可逆轧制过程恒张力控制系统的组成和原理,采用闭环转矩控制方法,实现了钢带可逆轧制过程的恒张力控制,保证了轧制产品的质量.     

车辆电控空气悬架建模及H∞控制研究

针对车辆电控空气悬架,建立了一种新型的动力学模型,构建控制执行机构的控制量与车辆实时状况之间的关系.利用H∞控制理论,根据系统性能要求选取合适的频率加权函数,设计了电控空气悬架系统的H∞控制器,分析了系统在随机激励条件下的频域响应和时域响应.为了考察H∞控制器的优劣,同时设计了最优控制器进行比较分析.结果表明,采用所述的电控空气悬架H∞控制器设计方法,车身加速度水平在人体敏感的频带范围内得到了明显的抑制,同时系统的平顺性也得到了全面改善.