高精度光纤张力控制系统的设计与改进

针对现有一套光纤张力控制系统进行改进设计,使其张力控制误差从±0.0147 N左右减少到±0.0049 N之内,以满足高品质光纤环生产工艺要求。首先分析原系统存在的缺陷(即张力测量不准、系统抗干扰性差、控制策略不完善),然后改进张力测量机构,从而提高张力测量准确度,再通过大减速比的减速器提高系统的抗干扰能力,使控制系统具有良好的鲁棒性,最后重新设计电控系统,以基于ARM的STM32单片机为系统处理器,采用数字PID控制算法,同时设计单路板,以完善控制策略。

基于ADAMS的高精度光纤张力传感器仿真设计

为了满足高品质光纤环在生产过程中对光纤张力的高精度控制要求,文中首先对比分析了不同张力测量方式的优缺点,选择基于浮动式张力测量原理的测量元件来实现光纤的小张力值检测和满足控制系统对检测元件的高分辨率和高精度的测量要求;然后基于ADAMS仿真平台对张力传感器进行了建模和仿真分析,对弹簧质量、刚度和阻尼等关键参数进行了优化匹配;最后对基于仿真结果研制出来的张力传感器样机进行了测试。结果表明,该传感器满足0:001 N精度和1 Hz响应频率的测量要求,说明该仿真设计方法有效、可靠。