随着工业自动化程度不断提高,钢铁、纺织、印刷、贴标、造纸等大规模生产行业得到飞速发展。在这些行业的生产流水线上,卫生纸、塑料薄膜、带钢、布匹等卷材在进行喷涂印刷过程中,由于机械振动导致卷材发生偏离,需要纠偏控制系统对卷材完成纠偏。目前针对薄膜、纺织物等轻型卷材的纠偏控制系统存在功率不足、推动无力、运行缓慢等问题,降低了卷材生产质量,因此大功率纠偏控制系统具有重要的现实意义。本文对纠偏控制系统在国内外的发展与现状进行深入调查,逐渐掌握纠偏控制系统相关技术,确立了由纠偏传感器、纠偏控制器与执行机构组成的大功率纠偏控制系统。对多种纠偏传感器进行分析对比,确定CCD传感器作为本设计的纠偏传感器,提高检测精度;对执行机构电机展开讨论,选用BLDC电机作为执行机构,并对电机采用SPWM调制,减少转矩脉动;对系统采用三环控制,并在控制过程中使用PID调节,提高系统动态性能。在进行系统硬件设计时,将纠偏控制器分成主回路与控制回路柔性薄膜材料卷到卷传送工艺,是柔性显示器、电子标签、薄膜传感器、有机太阳能薄膜电池等柔性电子产品批量制备的核心技术之一,直接影响柔性电子产品成本降低和大规模拓展应用。纠偏控制技术直接决定了薄膜进给纵向稳定性和定位准确性,进而间接影响柔性电子产品电气性能和外观质量。纠偏控制模型的准确度,控制算法的优越度,直接决定了柔性膜的纠偏效果。本课题围绕柔性膜卷到卷纠偏技术,通过对纠偏过程动力学建模,分析张力、速度和负载等参数变化对纠偏控制的影响规律,提出一种能够适用不同卷到卷进给工况的薄膜纠偏控制算法,主要研究工作包括:1)建立了柔性膜张力和传递速度对导辊纠偏过程影响机理模型,提出了牵引系数计算方法,实验验证了该系数与速度和张力的关系。并通过对纠偏执行器的建模,分析了负载的变化对纠偏影响。2)提出了一种双环差分PID自适应纠偏控制方法,通过差分补偿值、速度规划值的计算方法,对该控制算法进行了详细说明。3)开展了柔性膜卷到卷纠偏控制算法验证
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