新型醫(yī)用紙張回卷機(jī)恒張力控制研究.pdf

1、本文主要研究新型醫(yī)用紙張回卷機(jī)恒張力控制系統(tǒng)，完成了回卷機(jī)的總體設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，建立了回卷機(jī)恒張力控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，利用PID控制算法，結(jié)合卷徑變化控制收放卷線速度，在西門子PLC S7-300平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了回卷過程中張力恒定，研制出一臺(tái)適合醫(yī)療行業(yè)要求的新型恒張力控制的薄膜、紙張回卷機(jī)，并且回卷機(jī)實(shí)物樣機(jī)通過現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　具體研究內(nèi)容如下:
　　本文通過對(duì)比幾種典型卷取設(shè)備張力控制方法，分析了國內(nèi)外復(fù)卷機(jī)，回卷機(jī)和

2、帶材卷取設(shè)備及其系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，研究了張力控制的控制方式，控制算法現(xiàn)狀，提出了本文主要研究內(nèi)容。分析了新型醫(yī)用紙張回卷機(jī)恒張力控制的硬件基礎(chǔ)，對(duì)回卷機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案、機(jī)械結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵部件及多種傳感器進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
　　通過對(duì)回卷機(jī)回卷過程中張力進(jìn)行力學(xué)分析，得出了該系統(tǒng)控制策略，即通過控制收放卷的線速度來維持紙帶中的恒張力。為了控制速度，又分別對(duì)收放卷端進(jìn)行了張力動(dòng)態(tài)研究，建立了數(shù)學(xué)模型，借助Matlab Simulink仿真軟件確定

3、了導(dǎo)致張力變化的線速度和紙卷半徑等外部因素，進(jìn)一步完善了張力控制策略，即結(jié)合紙卷卷徑控制收放卷線速度，實(shí)現(xiàn)恒張力控制。
　　在西門子PLC S7-300控制平臺(tái)上，設(shè)計(jì)由兩臺(tái)交流伺服電機(jī)組成的回卷機(jī)，由于收放卷線速度是紙卷卷徑r的函數(shù)，通過增量PID控制算法，得出不同材料、不同厚度對(duì)應(yīng)不同的張力設(shè)定，進(jìn)行張力控制，控制收放卷線速度，達(dá)到系統(tǒng)回卷張力恒定;通過回卷機(jī)實(shí)物樣機(jī)的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，經(jīng)過回卷的紙卷松緊合適，兩端齊平，完全符合設(shè)