无溶剂涂布复合试验机电控系统设计与调试

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无溶剂复合技术是使用无溶剂固体胶黏剂进行涂布和复合过程,无需干燥,残余物少,具有安全、高效、环保等诸多优点,在欧美等发达国家早已成为主导工艺。但我国目前无溶剂涂布的研发技术较国外落后,设备主要依赖进口,因此研制国产无溶剂涂布机具有现实意义。无溶剂涂布机的研制有两大难点,本文主要进行了和张力纠偏控制技术的研究和试验台的设计与调试,为研究无溶剂涂布复合理论提供实验平台。  本文分析了无溶剂涂布复合的工艺路线,制定了试验机的总体控制方案,采用Profibus-DP总线和模拟量控制两套方案,完成了试验机的电气电路设计和控制系统的程序设计。  张力控制是无溶剂涂布机中的一个控制关键点,产品的质量直接受张力的影响,同时张力控制系统是一个时变、耦合性的系统,系统分析较为复杂。本文以放卷段作为主要的分析对象,对其进行动力学分析,确定张力的主要影响因素。利用实验室现有条件,对张力纠偏试验台的电控柜进行布局、接线和电磁抗干扰设计,对电气设备进行了调试。  本文研究了张力控制涉及到的卷径计算方式和张力控制模式,确定了三种卷径计算方法和四种张力控制模式以及一种张力补偿方式,并分别进行了软件设计。利用现有实验平台对张力控制及调节程序进行验证,证明程序设计的正确性,经过对各种模式的实验测试,证明采用速度转矩双闭环模式的控制效果较好。  在张力控制系统中,张力受到内在与外在影响因素较多,使用传统的PID算法无法满足系统控制的要求,针对这一问题,本文作者通过研究模糊自适应PID控制算法,把模糊自适应PID应用到张力系统中。通过做的一系列对比实验,对数据进行了对比和分析,当采用Fuzzy-PID控制器的系统静差率和波动率都大大降低,且对速度突变不敏感,稳定性和鲁棒性都大大优于PID控制器。
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