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张力控制是线切割机床、IC制造、印刷、纤维缠绕等工业设备中具有共性的基础技术之一。随着现代卷绕设备向高速、高精度方向发展,张力控制技术极其重要由于大型机电张力设备结构复杂、影响因素众多,在不同工况下系统参数存在着较强的耦合性、非线性、时变性和不确定性;在基础理论、检测技术和控制策略等方面都还有许多问题尚需解决。 论文以“多线切割机系统的张力控制”为题,分析了机电张力系统内各子系统间动态耦合关系;研究了机电张力系统耦合建模方法及基于神经网络解耦控制算法;以典型机电张力系统——多线切割机为研究对象,建立了多线切割机系统的耦合模型;研制了张力系统实时控制软件平台对所研究内容进行验证。论文主要工作如下: 研究了机电张力系统全局耦合建模方法。在复杂机电张力系统大范围动态建模中,通常存在纯机理建模模型精度低和辨识模型外推性能差等问题。针对上述问题论文提出了基于机理知识的耦合建模技术框架,耦合建模有效解决了大范围内非线性、多变量、强耦合对象的动态建模问题,所建立的耦合模型准确地反映了机电张力系统各子系统间网络式、多重交互、非线性内反馈及自组织规律的耦合关系。论文分别建立了张力产生机理力学模型、开卷和收卷机构力学模型、摆辊机构力学模型、弹性体变形力学模型、以及机电系统等力学模型;研究分析了多线切割机的切丝切割力、切丝振动等子系统的模型及其耦合关系;根据子系统间耦合关系,建立多线切割机系统全局耦合模型。