凹版印刷是最常见的印刷手段。相比其他种类的印刷机,凹版印刷机具有色彩艳丽、高防伪性、高耐印性、无缝性的特点。因此,凹版印刷机主要适用于彩色艺术品、证券印刷品的复印与复刻以及长版印刷。因为具有占地面积小、预套准时间短、印刷速度快、可再套印等特点,电子无轴机组式凹印机取代了有轴凹印机。然而,这种无轴凹版印刷机是一个具有多输入输出变量的非线性系统,由于每个印刷辊速度的突变、卷材张力的波动、卷材特性的变化都会产生套准误差,其抗扰动的套准控制一直是制约印刷精度的难题。传统的控制方法已不能适应无轴凹印机中对张力、速度和印刷套准的快速响应和高精度要求,因此研究多色无轴凹版印刷机系统的建模和基于模型的抗扰动套准控制方法既十分必要又迫在眉睫。针对上述问题,本文以机组式电子无轴凹印机为研究对象,深入剖析了凹印机的各部分系统并建模,研究了凹印机系统的先进控制策略。主要工作如下:(1)首先研究凹印机的收放卷控制,对其收卷与放卷分别进行了受力分析,建立了收放卷张力模型。在此基础之上,利用串级控制建立了三个等效的控制环并进行仿真分析。最后,与输入输出单元结合,构建凹印机的张力控制系统,实现了凹印机收放卷的的张力与速度控制。(2)针对凹印机套准误差的二维性,首先对纵向(与印刷方向垂直)套准误差进行了分析与建模。基于此模型的特点,设计了前馈控制器来控制。实验结果表明,所设计的控制器比PID具有更好的抗扰动控制性能。(3)套准的重点在于横向(与印刷方向相同)套准,所以基于假设与套准的定义建立了双色凹印系统的横向套准模型。在此基础上,提出了多色凹版印刷套准模型。并对模型进行了仿真,仿真结果与实际凹印机实验数据进行对比,验证了模型的准确性。(4)最后,基于多色横向套准模型,提出了两种创新的解耦方法,在此基础上,进一步提出了前馈自抗扰控制策略。针对四色凹印系统,在MATLAB上实现了控制器的设计与系统封装。实验结果表明,该控制策略能有效抑制各种干扰,控制精度与性能优于传统控制方法。最终,通过上述工作把凹印机各个部分形成统一的相互影响的系统,使得凹印机各系统形成了一个有机的动态整体,实现了张力、速度、套准误差的精确控制,使系统的抗干扰能力与控制能力迈上了一个新台阶。