涂布流水線是工業(yè)領域的重要生產(chǎn)設備,其主要用于無紡布加工以及薄膜生產(chǎn)等。其中涉及眾多關鍵技術(shù),例如張力控制技術(shù)、溫度控制技術(shù)、多電機同步控制技術(shù)、濕度控制技術(shù)以及機械相關技術(shù)等。本文著重于運動控制領域,并針對其中的張力控制以及多電機同步控制技術(shù)展開研究。本文首先介紹了涂布流水線的機械結(jié)構(gòu)以及基本生產(chǎn)工藝流程,指出現(xiàn)有設備自動化程度低、控制精度差的缺點。提出改進方案,使用速度與張力傳感器作為反饋元件,以閉環(huán)代替開環(huán),使用線速度耦合控制方法以提高電機同步性能。在實際控制系統(tǒng)中,選用匯川PLC作為控制器,并提出使用精度較高的伺服驅(qū)動器控制多電機的協(xié)調(diào)運行,以達到速度與張力的穩(wěn)定。其次,根據(jù)張力由速差產(chǎn)生的原理,構(gòu)建了涂布流水線多電機卷繞控制張力與速度的傳動模型,并根據(jù)收/放卷環(huán)節(jié)參數(shù)變化特性,首次提出基于改進偏差耦合的分數(shù)階PID控制方法,形成閉環(huán)控制,由此控制方法替代原有的經(jīng)驗控制。通過MATLAB/SIMULINK平臺搭建模型并進行仿真,對比其他控制方法的優(yōu)劣,仿真結(jié)果表明基于改進偏差耦合的分數(shù)階PID控制方法具有響應速度快、同步性能優(yōu)越以及抗干擾能力強的優(yōu)點,完全適用于涂布流水線設備。... 

【文章來源】：江蘇科技大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景與研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 張力控制研究現(xiàn)狀
        1.2.2 多電機同步控制研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第2章 涂布流水線介紹及設計方案
    2.1 涂布流水線工作原理
        2.1.1 流水線的設備構(gòu)成
        2.1.2 涂布流水線工作流程
    2.2 涂布流水線需求分析
        2.2.1 原涂布流水線存在問題
        2.2.2 流水線改進原則
    2.3 涂布流水線控制方案設計
        2.3.1 控制策略改進
        2.3.2 總體改進方案
    2.4 本章小結(jié)
第3章 涂布流水線控制系統(tǒng)建模與仿真
    3.1 張力控制模型
        3.1.1 系統(tǒng)張力的產(chǎn)生原因與特點
        3.1.2 常用的張力控制方法
        3.1.3 張力模型建立
    3.2 多電機同步模型建立
        3.2.1 電機模型建立
        3.2.2 多電機卷繞控制模型建立
    3.3 控制算法研究
        3.3.1 PID控制
        3.3.2 分數(shù)階PID控制器
        3.3.3 改進偏差耦合速度補償器設計
    3.4 仿真結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 涂布流水線硬件設計
    4.1 可編程邏輯控制器
    4.2 伺服控制
        4.2.1 伺服驅(qū)動器
        4.2.2 交流伺服電機
    4.3 主要模塊
        4.3.1 通信模塊
        4.3.2 模擬量輸入模塊
    4.4 張力檢測裝置
    4.5 總體電氣設計
    4.6 本章小結(jié)
第5章 涂布流水線系統(tǒng)軟件設計
    5.1 涂布流水線控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        5.1.1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)
        5.1.2 系統(tǒng)控制過程
    5.2 PLC程序設計
        5.2.1 系統(tǒng)主程序
        5.2.2 通信子程序
        5.2.3 A/D轉(zhuǎn)換子程序
        5.2.4 速度控制程序
        5.2.5 張力故障控制程序
    5.3 上位機設計
        5.3.1 上位機通信
        5.3.2 界面設計
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文及科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3450986