汽車安全氣囊折袋機恒張力控制系統(tǒng)研究
本文關(guān)鍵詞:汽車安全氣囊折袋機恒張力控制系統(tǒng)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:汽車安全氣囊作為汽車被動安全系統(tǒng)的重要組成部分,已逐漸成為現(xiàn)代汽車的標(biāo)準(zhǔn)配件之一,隨著我國汽車年產(chǎn)銷量的逐年增加,安全氣囊的需求量也隨之增長,進而推動了作為安全氣囊生產(chǎn)的氣囊生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用與發(fā)展。在安全氣囊生產(chǎn)中,氣袋折疊是安全氣囊生產(chǎn)工藝中的重要工序,要求氣袋在折疊過程中保持張力恒定,張力過大可能導(dǎo)致氣袋的變形,張力過小可能使氣袋出現(xiàn)褶皺,而這些異像缺陷將會影響汽車安全氣囊的工作效果,致使其保護性能大大折扣。因此,研究氣袋折疊設(shè)備張力控制系統(tǒng)對提高氣袋折疊質(zhì)量和增強氣囊保護作用具有重要意義。在吉林省科技廳“十大科技攻關(guān)”項目“汽車安全氣囊生產(chǎn)線國有化關(guān)鍵技術(shù)研究”的資助下,本文開展了汽車安全氣囊折袋設(shè)備恒張力控制系統(tǒng)研究,將完成以下內(nèi)容:1.為解決張力恒定問題,通過對氣袋折疊過程中氣袋張力的產(chǎn)生和作用、氣袋張力波動機理等問題分析研究,建立典型張力動力學(xué)模型,該模型能充分反映氣袋在實際折疊下的狀態(tài),如氣袋實時半徑變化、電機需求轉(zhuǎn)速等重要問題。2.為解決張力波動對氣袋折疊質(zhì)量影響,基于模糊滑模變結(jié)構(gòu)控制策略,建立電機控制模型,該模型能夠根據(jù)電機運動狀態(tài)在線地自調(diào)整滑模增益的大小,提高控制器自調(diào)節(jié)能力,達到了消弱滑模抖振的效果。3.針對伺服系統(tǒng)中的摩擦和干擾問題,提出基于分解的補償控制策略。對于確定性的干擾和線性摩擦部分,使用前饋補償形式的補償器可以得到完全的補償,使用基于干擾觀測器反饋補償器處理不確定性干擾和非線性摩擦。應(yīng)用MATLAB軟件中的SIMULINK模塊并結(jié)合模糊滑?刂品绞綄嶒炇褂玫挠来攀酵诫妱訖C進行仿真,進而驗證基于模糊滑模變結(jié)構(gòu)張力控制的可行性。4.配置系統(tǒng)的軟硬件,搭建實驗平臺。其中硬件配置包括以西門子PLC-300為核心的控制部件、伺服控制器等。軟件設(shè)計采用Lab VIEW工具設(shè)計張力控制系統(tǒng)主程序。實驗對不同廠家安全氣袋進行折疊,并對實驗產(chǎn)生波形進行分析,實驗結(jié)果表明,電機運行時具有很好的動態(tài)和靜態(tài)性能,張力控制效果能夠達到預(yù)期效果,氣袋折疊均勻。
【關(guān)鍵詞】:氣囊折袋機 張力控制 滑?刂 模糊控制 摩擦補償器
【學(xué)位授予單位】:長春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:U491.61;TP273
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 第一章 緒論8-11
- 1.1 課題的背景與意義8
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-10
- 1.2.1 汽車安全氣囊生產(chǎn)線研究現(xiàn)狀8-9
- 1.2.2 張力控制器研究現(xiàn)狀9-10
- 1.3 本文研究的主要內(nèi)容10-11
- 第二章 汽車安全氣囊折袋機張力控制方案11-15
- 2.1 實驗設(shè)備組成11-12
- 2.2 汽車安全氣囊折袋機工作原理12-13
- 2.3 張力控制方法13
- 2.4 張力控制方案13-14
- 2.5 本章小結(jié)14-15
- 第三章 汽車安全氣囊折袋機卷徑計算15-23
- 3.1 張力控制系統(tǒng)簡介15
- 3.2 影響張力的因素15
- 3.3 卷袋實時半徑15-17
- 3.3.1 實時半徑的計算16
- 3.3.2 實時半徑的誤差補償16-17
- 3.4 基于專家系統(tǒng)的布袋裝配工序參數(shù)優(yōu)化技術(shù)17-22
- 3.4.1 基于模糊理論的安全氣囊布袋折疊專家系統(tǒng)18-21
- 3.4.2 基于Lab VIEW的專家系統(tǒng)的設(shè)計21-22
- 3.5 本章小結(jié)22-23
- 第四章 汽車安全氣囊折袋機張力系統(tǒng)控制策略研究23-44
- 4.1 滑模變結(jié)構(gòu)控制簡介23
- 4.2 永磁同步電動機的數(shù)學(xué)模型23-25
- 4.3 基于模糊滑模變結(jié)構(gòu)張力控制的設(shè)計25-34
- 4.3.1 模糊控制的基本理論25-26
- 4.3.2 基于距離的等效模糊滑?刂破鞯脑O(shè)計26-28
- 4.3.3 PMSM模糊滑模變結(jié)構(gòu)控制器設(shè)計28-34
- 4.4 摩擦補償器的設(shè)計34-39
- 4.4.1 前饋控制器的設(shè)計34-35
- 4.4.2 反饋控制器的設(shè)計35-39
- 4.5 仿真研究39-43
- 4.5.1 仿真模型的搭建39-40
- 4.5.2 模塊介紹及參數(shù)的設(shè)置40-41
- 4.5.3 張力觀測器的設(shè)計41
- 4.5.4 張力控制系統(tǒng)仿真41-43
- 4.6 本章小結(jié)43-44
- 第五章 張力控制系統(tǒng)軟硬件配置與實驗分析44-53
- 5.1 控制系統(tǒng)設(shè)計44-49
- 5.1.1 硬件設(shè)計44-47
- 5.1.2 軟件設(shè)計47-49
- 5.2 實驗分析49-52
- 5.3 本章小結(jié)52-53
- 第六章 總結(jié)與展望53-55
- 6.1 全文總結(jié)53
- 6.2 展望53-55
- 致謝55-56
- 參考文獻56-59
- 作者簡介59
- 攻讀碩士學(xué)位期間研究成果59
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,本文編號:314653
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