基于滑模变结构的精密涂布机放卷系统张力控制策略研究

张力稳定是涂布工艺的一个基础条件,如何提高放卷系统的张力控制精度是精密涂布机张力控制面临的难点问题。本研究针对精密涂布机放卷系统张力稳定性控制需求,提出了一种基于滑模变结构控制策略的放卷系统张力控制方法。首先,根据精密涂布机放卷系统的工作原理,建立了放卷系统的参数时变、非线性动力学模型,分析了张力波动的主要原因;然后,在放卷系统张力模型的基础上,设计了一个放卷张力系统滑模变结构控制器,并利用李雅普诺夫(Lyapunov)定理进行了系统稳定性分析;最后,通过仿真试验对所设计的滑模变结构控制器进行了性能验证。仿真结果表明,相比于传统PID控制,本研究所设计的滑模变结构控制器对放卷张力系统具有更好的控制鲁棒性。

卷筒料精密涂布机张力系统耦合建模与分析

张力控制精度是卷筒料精密涂布机高质量生产涂布产品的前提和保证,然而,张力系统的复杂性使其耦合建模问题一直未得到解决,已成为制约精密涂布机张力控制精度提高的瓶颈问题。为此,本文以卷筒料精密涂布机为研究对象,分析了基材张力变化的机理,建立了摆辊机构、涂布、放卷、收卷子系统张力模型,并在此基础上建立了涂布机张力系统全局耦合机理模型,描述了张力系统多物理量非线性耦合关系,最后通过MATLAB仿真对所建立的张力系统模型进行分析。结果表明,本文所建立的卷筒料精密涂布机张力系统模型能够准确反映张力系统特点,为高精度张力控制器设计奠定了基础。

涂布机悬浮烘干系统中气翼风嘴的优化设计

悬浮烘干系统是涂布机的关键技术装置,其风嘴的结构及布局影响着烘干系统的干燥性能。文章根据气翼风嘴的工作原理,对其结构进行优化:通过FLUENT软件对常用的气翼风嘴进行结构建模;对风嘴结构模型进行数值模拟计算,分析在一定入风速度的情况下,其出口风速的分布状态;通过合理参数选择,得到气翼风嘴的优化结构。仿真分析结果表明改进风嘴结构后有效提高了出风口的风场均匀性,能满足涂布机干燥性能要求。