【摘要】：高速噴墨打印是近年來興起的新型印刷方式,可以適應(yīng)多品種小批量的生產(chǎn)要求,作業(yè)調(diào)整迅速方便,是未來按需印刷生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。放卷單元非連續(xù)送紙控制的難點(diǎn)在于,一是放卷過程中輸入變量卷材直徑和轉(zhuǎn)動慣量持續(xù)變小,空卷與滿卷直徑相差10倍以上,輸出變量速度與張力存在著強(qiáng)耦合,是典型的時(shí)變非線性強(qiáng)耦合系統(tǒng);二是在與后續(xù)設(shè)備銜接,尤其像裁切設(shè)備、沖孔設(shè)備等非連續(xù)送紙單元配合時(shí),存在300~600次/分鐘啟停,對系統(tǒng)增加了更多外部擾動,既要保證位置的精準(zhǔn)性,也要保證速度與張力的平穩(wěn)性,是一種非常復(fù)雜的控制系統(tǒng)。針對以上問題,本課題通過研究取得的主要工作成果如下:1、提出了基于主動式放卷系統(tǒng)的表面驅(qū)動與速度張力解耦模型,通過建立放卷結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型,分析了在力矩模式和速度模式不同組合下對速度控制及張力控制的誤差范圍,采用了前電機(jī)力矩模式控制放卷張力,后電機(jī)速度模式控制放卷速度,替代了傳統(tǒng)以張力反饋量同時(shí)控制速度和張力的方法,實(shí)現(xiàn)了張力控制和速度控制解耦,解決了強(qiáng)耦合問題,在此基礎(chǔ)上以表面驅(qū)動替代中心驅(qū)動,實(shí)現(xiàn)了速度控制和卷料直徑解耦,解決了時(shí)變問題,減少了關(guān)聯(lián)變量和輸入變量,簡化了控制難度,并大幅提高了系統(tǒng)響應(yīng)能力,降低了系統(tǒng)能耗;2、提出了基于模糊PD與零張力銜接的控制方法,通過零張力懸垂紙帶與后續(xù)設(shè)備銜接,以吸收前后電機(jī)速度的不同步,通過基于紙帶位置反饋的PD模糊控制過濾啟停加速度變化和各種擾動對于控制的影響,實(shí)現(xiàn)了張力和速度的平穩(wěn),更小的超調(diào)和更優(yōu)的動態(tài)性能,降低了對驅(qū)動電機(jī)的要求,簡化控制代碼和節(jié)省設(shè)備成本,對于張力與紙張校平的數(shù)學(xué)模型難以建立的問題,通過實(shí)驗(yàn)法取得相關(guān)數(shù)據(jù),并通過曲線擬合的方式取得簡化的數(shù)學(xué)表達(dá)式,實(shí)現(xiàn)紙張校平控制;3、研發(fā)了基于表面驅(qū)動和模糊PD控制的連續(xù)紙高速打印機(jī)放卷單元,實(shí)現(xiàn)了樣機(jī)的安裝調(diào)試,并與后續(xù)裁切單元進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試,張力速度運(yùn)行平穩(wěn),達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)。本文研究了高速噴墨連續(xù)紙打印機(jī)放卷單元在非連續(xù)送紙中的控制方法及實(shí)現(xiàn),提出了相應(yīng)的架構(gòu)和控制優(yōu)化方法,實(shí)現(xiàn)了平穩(wěn)的速度控制和張力放卷。
【圖文】：

圖 1.1 全自動高速噴墨數(shù)碼印刷書本生產(chǎn)線（來源：Hunkeler） 年鳳凰出版采購了 Kodak+Hunkeler 全自動高速噴墨數(shù)碼印刷書本生產(chǎn)線統(tǒng)印刷方式需要 200 人左右的工廠，目前只需要 10 人左右就可以完成。地少，而且完全零庫存，按需生產(chǎn)。噴墨印刷生產(chǎn)線代表著未來的方向，放卷單元是其中必不可少的組成部設(shè)備基本都被國外壟斷。我國數(shù)字印刷裝備開發(fā)水平和國際先進(jìn)水平差距處于受制于人的狀態(tài)，，本地化的需求得不到及時(shí)的響應(yīng)，國內(nèi)印刷商采

章節(jié)結(jié)構(gòu)組成圖
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP334.83;TP273.4

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本文編號：2612550