【摘要】：漁網(wǎng)機(jī)的張力是漁網(wǎng)生產(chǎn)過程中的一個(gè)重要因素,其張力的穩(wěn)定性將直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。針對(duì)張力控制系統(tǒng)具有時(shí)變性、非線性等特點(diǎn),本文提出了一種基于遺傳算法的張力PID控制參數(shù)優(yōu)化方法,結(jié)合摩擦力、擺桿位置以及卷繞半徑對(duì)張力進(jìn)行分析,開展了漁網(wǎng)機(jī)張力控制技術(shù)的研究工作。論文主要研究工作及相關(guān)結(jié)論如下:首先,對(duì)漁網(wǎng)機(jī)張力形成機(jī)制進(jìn)行分析,確定張力系統(tǒng)的構(gòu)成。著重分析了張力波動(dòng)的主要影響因素:摩擦力、擺桿位置以及卷繞半徑,建立各模塊數(shù)學(xué)模型,得到了影響因素與張力之間的關(guān)系;設(shè)計(jì)了以交流伺服電機(jī)為執(zhí)行元件的控制方案。其次,在張力控制系統(tǒng)影響因素分析的基礎(chǔ)上建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,得到了執(zhí)行電機(jī)、擺桿電機(jī)以及系統(tǒng)的傳遞函數(shù);提出了模糊控制及遺傳算法與PID控制相結(jié)合運(yùn)用于漁網(wǎng)機(jī)張力控制的方法;應(yīng)用Matlab中的SimuLink模塊分別建立了三種PID控制模型,并進(jìn)行仿真分析,結(jié)果表明基于遺傳算法PID并進(jìn)行目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化后,得到的最優(yōu)解系統(tǒng)超調(diào)最小,系統(tǒng)超調(diào)M_p降到了1%,調(diào)整時(shí)間降低到3s,解決了模糊PID穩(wěn)態(tài)誤差以及死區(qū)問題。然后,為實(shí)現(xiàn)張力實(shí)時(shí)監(jiān)控以及可視化操作,設(shè)計(jì)了張力PLC控制界面;設(shè)計(jì)了PID控制器程序以實(shí)現(xiàn)張力實(shí)時(shí)采集與在線控制;PLC控制器與伺服驅(qū)動(dòng)器之間使用EtherCat現(xiàn)場(chǎng)總線通訊,通過EtherCat多軸同步實(shí)驗(yàn)證明1號(hào)軸與6號(hào)軸之間的同步誤差為28ns,該通訊方式可極大地減少多軸之間的同步誤差,從而減少對(duì)張力的影響。最后,利用收放卷平臺(tái)進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,對(duì)交流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速、力矩進(jìn)行了標(biāo)定,得到擺桿初始位置及實(shí)時(shí)卷繞半徑值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:基于遺傳算法PID控制器的張力控制系統(tǒng)的波動(dòng)率以及靜差率為3%左右,張力設(shè)定值變化過渡期間響應(yīng)時(shí)間為0.5s,張力抖動(dòng)誤差控制在5%以內(nèi),系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到了極大的提高,滿足了網(wǎng)片生產(chǎn)的實(shí)際需求。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP273;TP18
【圖文】：

圖 1.1 有結(jié)漁網(wǎng)機(jī)Fig.1.1 Knot netting machine力控制環(huán)節(jié)中，收卷部分的速度控制十分關(guān)鍵。產(chǎn)的產(chǎn)品的次品率較高[5]。為此許多企業(yè)都投入產(chǎn)過程以及張力控制技術(shù)進(jìn)行研究，以解決產(chǎn)品看來，產(chǎn)品的直接檢測(cè)與分析技術(shù)手段還比較落人工操作具有隨機(jī)性，其技術(shù)難度很難判定，產(chǎn)人們通過對(duì)收卷張力的不斷研究與分析，總結(jié)出。在漁網(wǎng)的生產(chǎn)過程中，收卷的張力過小，漁網(wǎng)開過程中，卷輥與漁網(wǎng)之間會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，漁同時(shí)漁網(wǎng)過于松弛，其形狀、打結(jié)質(zhì)量等都會(huì)受要張力保持穩(wěn)定的狀態(tài)，在某些場(chǎng)合需要對(duì)張力藝從而能夠提速 30%，從而可以很大程度上的提

將數(shù)字技術(shù)與模擬技術(shù)相結(jié)合組成新的控制系統(tǒng)，以電流，位置、張力為外環(huán)控制為主。在一些控制精度要求不高的場(chǎng)合，（電流、速度環(huán)）控制[5][10]。力控制器的發(fā)展?fàn)顩r據(jù)張力控制器大致經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段，分為：機(jī)械式、電控式以個(gè)階段[64]。1）機(jī)械式：早期張力控制調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)主要還是以機(jī)械結(jié)構(gòu)為主，如pensative tension controller）。該種張力控制器主要通過摩擦來實(shí)現(xiàn)償�？刂葡到y(tǒng)中的剎車帶與制動(dòng)輪相互摩擦從而產(chǎn)生相應(yīng)的阻力矩車彈簧從而達(dá)到控制阻力矩的目的以實(shí)現(xiàn)張力的調(diào)節(jié)。但該種機(jī)械無法對(duì)張力進(jìn)行在線控制，且該種控制系統(tǒng)的精度低，張力波動(dòng)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2731279