多层卷绕钢丝绳的张力控制仿真研究

针对多层卷绕钢丝绳张力恒定的控制要求,以及卷绕钢丝绳变层时干扰信号强的特点,采用S函数建立了神经网络PID控制器,通过训练神经网络的权系数间接地调整PID参数来优化控制效果,并对多层卷绕张力控制系统进行数学建模与Matlab/Simulink仿真,通过与常规PID控制仿真结果对比,表明设计的神经网络PID控制器比常规PID控制器对多层卷绕钢丝绳张力控制具有更好的效果。

自反馈机制下薄膜卷绕张力控制系统研究

在薄膜卷绕过程中,控制卷绕张力至关重要。针对传统张力控制方式存在的问题,本文将自反馈闭环控制技术应用在薄膜卷绕张力控制系统中,探讨了系统架构,张力传感器的比选与布局、自反馈回路设计等方面。研究发现,自反馈机制能够确保薄膜卷绕过程的稳定性和生产效率,保证产品品质,并推动薄膜卷绕工艺向自动化和智能化发展。

双折线式多层卷绕钢丝绳失效机理研究

以6×36 P.WS-IWRC面接触钢丝绳为研究对象,在自制的多层卷绕钢丝绳磨损试验装置上开展了双折线式多层卷绕钢丝绳损伤与失效行为试验研究,探索了双折线式多层卷绕钢丝绳损伤失效机理。结果表明,双折线式多层卷绕过程中钢丝绳间相互挤压与摩擦滑动引起的外层钢丝磨损与塑性变形是导致钢丝绳外层丝断裂失效的主要原因;钢丝绳承受的损伤大小与其在卷筒上的卷绕位置密切相关,呈"斜楔"式排列的卷筒跃层爬升段及相邻区域钢丝绳卷绕过程承受的损伤最为严重。钢丝绳外层钢丝断裂机理分析表明,外层钢丝断裂行为与钢丝表面塑性流动层内形成的白层组织有关。

多层卷绕钢丝绳疲劳磨损试验装置的研制

以起重机械钢丝绳起升、变幅多层卷绕系统为原型,研制了一套能真实模拟钢丝绳实际作业工况的多层卷绕钢丝绳疲劳磨损试验装置,用于多层卷绕钢丝绳的损伤与失效行为研究。该试验装置由试验台架、数据监测系统与电气控制系统等组成,具有钢丝绳线速度、钢丝绳张力可控的功能特点。利用该装置开展了双折线式多层卷绕钢丝绳疲劳磨损试验。试验结果表明:该试验装置能真实反映多层卷绕钢丝绳的损伤与失效行为过程,所得试验数据准确、可靠。

双折线式卷筒多层卷绕中钢丝绳磨损损伤分析

针对多层卷绕中钢丝绳磨损严重的问题,对双折线式卷筒各区域钢丝绳卷绕过程中的受力情况和磨损损伤情况进行了详细的分析.分析结果认为,在双折线式多层卷绕过程中,钢丝绳的受力情况及绳圈间相互摩擦运动引起的磨损与钢丝绳在卷筒上的卷绕位置密切相关,磨损最严重的绳段位于卷筒每层最后一圈被后续换层爬升绳段所挤压的折线绳段区域.

卷绕系统反演滑模恒张力控制

针对卷绕系统工作时卷料张力波动较大问题,提出了一种基于神经网络区间观测器的反演非奇异快速终端滑模张力控制方法。构建卷绕系统数学模型,利用神经网络逼近卷绕系统中卷料半径、惯量等参数变化部分所引起的随机响应,设计区间状态观测器估计系统转速、卷料张力的上下界。根据估计出的状态值,构建反演非奇异终端滑模控制器,使张力跟踪误差在有限时间内快速收敛到零,有效增强了系统鲁棒性能。仿真实验结果表明,所设计的控制方法使卷料上的张力在1.6 s后达到给定值并保持恒定,相较于常规的滑模控制器和已发表文献中的滑模控制器,其调节时间分别减少了57%和33%,证明了所提出控制方法的有效性和可靠性,满足卷绕设备收卷工艺的要求。

基于自适应神经网络模糊PID物料卷绕张力控制系统的研究与设计

物料卷绕控制系统中张力的控制是决定生产工序、产品质量和生产效率的关键因素。因张力控制具有多变量、非线性、时变性且难以建立精确模型等问题,使得卷绕系统张力的稳定控制尤为困难。为了有效提高卷绕系统的稳定性和控制精度,在研究传统PID控制器和模糊PID基础上,设计了基于自适应神经网络模糊PID的物料卷绕恒张力控制系统。在模糊控制的基础上,加入BP神经网络,实现对张力的精准控制。最后,采用Simulink搭建控制器进行仿真验证和在运动控制设备中进行实验验证,并利用触摸屏实时监控运行状态。实验结果表明,采用自适应神经网络模糊PID的卷绕系统张力控制精度高,响应快,自适应调节能力强,且在高张高速的工况下,依旧保持响应速度快、稳定性高的运行效果。

小型金属窄带恒张力卷绕控制系统设计

针对金属窄带材卷绕质量要求,设计了一套恒张力控制系统。分析了金属窄带材卷绕生产工艺过程控制中张力产生及其影响因素,在保持恒张力控制的基础上,提出、设计、制作了窄带材卷绕的双闭环、串级、动态控制系统。采用单片机为核心控制单元实现信号采集与控制信号输出,以三相交流力矩电机为主执行机构,结合转速、张力双闭环控制,实现了基于力矩电机的带材卷绕可控恒张力机构;同时以步进电机为辅执行器,以位移检测为反馈量的盘绕机构横移控制;以及以带材厚度为前馈信号的超前控制。通过设计电路图、制作电路板、系统集成应用效果表现出,带材卷绕过程用力均匀,张力稳定,匝间间隙合适,层间松紧适度,盘绕平整、均匀,保证了生产质量。

起重机械自由多层卷绕钢丝绳对卷筒的偏斜角

本文对起重机械自由多层卷绕的关键因素--钢丝绳对卷筒的偏斜角作出详细的推导，对自由多层卷绕中卷筒的设计具有重要意义。

纱线卷绕恒张力控制系统的设计

随着我国轻工业的发展,纺织业作为轻工业的代表,其科技水平也越来越发达。在机械化生产的背景下,纱线的卷绕络筒在整个生产中显得十分重要,其质量会严重影响到其他工序的开展,为了保障后续工作完美进行,控制纱线卷绕工序生产的各项参数显得十分重要,尤其是张力控制,合理的张力大小能够使纱线卷绕的质量更好。文中通过大量阅读国内外参考文献,以单片机为控制核心、直流伺服电机为执行装置来研究张力控制系统,并得到了相应的结论。

基于模糊PID的多功能卷绕机张力控制仿真

由于用于碳纤维退捻及卷绕的多功能卷绕机工作过程中存在张力波动,对卷装后的碳纤维质量有一定影响,需进行张力控制.运用模糊控制的有关理论,设计了模糊PID控制器,并在Simulink中对工作过程中的张力进行了仿真.仿真结果表明,模糊-PID控制较常规PID控制更有优越性,超调小,响应快,能够满足工艺要求,为后继控制方案的选择提供了理论支持.

柔性卷绕传动张力控制机构分析与设计

卷绕传动广泛应用于各种工业生产中,其张力的精确控制至关重要。根据卷绕传动的张力模型分析,对三种张力控制机构方案进行分析比较,综合出一种适合柔性基板输送的控制机构,并对机构进行优化设计。

卷绕张力控制系统的建模及张力观测器的设计

在物料传送系统中,如何对物料张力和线速度进行独立的控制.一直是关注的焦点问题;以典型的卷绕张力系统为研究对象,建立了其动态数学模型;详细地分析了基于传感器张力反馈的常规控制方案,并在此基础上提出了一种基于张力观测器的新型控制方案;它根据辊的动态转矩平衡方程式,利用系统原有的电机控制和速度检测信号,将观测的张力值作为反馈,构成张力闭环,从而实现无传感器反馈控制;最后,对两种方案进行了仿真比较,结果表明,提出的方案完全可以达到常规方案的动态性能,而且具有更高的稳态精度,这充分说明了该算法是可行的。

力矩伺服式卷绕张力与速度协调控制系统

为解决织物类带材在卷绕过程中的张力与速度协调控制问题,提出一种以牵出轴电动机为主机(工作于速度方式),以收卷轴电动机为从机(工作于最高速度受主机速度约束的力矩方式)的卷绕张力与速度协调控制系统。介绍了系统的组成原理,分析了力矩式交流伺服系统和半自动/全自动式的卷绕张力智能控制方法,及以MCU+FPGA为主的张力与速度协调控制器的实现方案。应用结果表明,该从机系统既可工作于张力闭环控制,也可工作于对卷径自适应的无需张力传感器的半自动张力控制方式,具有响应迅速、张力与速度协调性能好的特点。

基于锂电池卷绕机张力控制系统

由于传统方型卷绕机采用恒定角速度的控制策略,使得料带线速度呈正弦曲线变化,无法实现料带的恒张力控制,引起锂电池内部张力不一致,从而导致锂电池电芯变形,影响锂电池的使用寿命。以半自动方型卷绕机为实验载体,TMS320F2812为控制器;通过剖析卷绕张力系统的结构,得到张力系统的动力学方程,找出张力与卷绕速度之间的关系;通过方形卷针的角速度辨识模型,得到恒定卷绕线速度的数学表达式。在传统张力控制系统的基础上,提出了恒定线速度、变角速度的控制策略,实现对方型锂电池卷绕机的恒定张力控制。根据Matlab仿真以及半自动卷绕机的实际运行效果,显示张力的变化明显减小,锂电池的合格率也大大提高。

浆纱机卷绕张力控制系统的改造

通过对纱线卷绕过程中张力变化的分析与研究,建立了张力控制模型,提出利用交流伺服系统控制张力的方案,对系统的软硬件进行了设计。该系统具有结构简单、精度高的优点。

基于模糊自适应PID的卷绕系统张力控制

卷绕控制系统对于张力控制效果的好坏会直接影响产品的品质。为解决传统PID控制参数不能跟随系统的变化而变化的问题以及降低算法程序和PLC编程的复杂程度,提出通过在上位机的WinCC全局脚本中编写模糊自适应PID控制算法实现PID参数的在线自适应整定,利用MatLab/Simulink进行系统仿真分析,并在西门子卷绕系统实验平台进行模拟实验验证。仿真结果表明:在模糊自适应PID控制下系统快速响应,没有产生超调,相较于传统PID控制更具优势;通过西门子卷绕系统实验平台得出实验结果与仿真结果相同。结论显示模糊自适应PID控制具有超调量小、调节时间短、适应性好、鲁棒性强等特点,其动态性能及稳态精度要优于传统PID控制。通过WinCC全局脚本编写算法程序可以有效降低程序的复杂度,提高可读性,从而达到更好的控制效果。

方形锂离子电池卷绕设备张力控制的改进

为提高方形锂离子电池卷绕设备张力控制精度,在分析常规的卷绕控制系统的结构及动态模型基础上,针对特定卷针结构建立了极片送进速度与卷针转角的速度模型,并在原有的反馈张力控制器上加入了基于卷绕速度模型的前馈控制算法。试验结果表明:采用前馈+反馈的控制结构可以有效地缩小了极片的张力波动误差。

卷绕设备张力和线速度的协调控制

本文介绍一种张力、线速度的解耦控制系统,给出了控制对象的数学模型;证明了卷绕设备中张力和线速度之间存在耦和作用.作者利用计算机仿真设计了解耦网络,并将其应用于实际设备,其效果良好.

真空镀膜机卷绕系统中张力控制的研究

本文对真空镀膜机卷绕系统进行了分析 ,找到了影响张力控制的机械环节 ,设计采用了放膜和收膜的全自动闭环式张力控制方式。