卷繞張力系統(tǒng)魯棒控制策略的研究.pdf

1、卷繞張力系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于紡織、造紙、印刷、高速高精的線切割等制造行業(yè)中，由于高速卷繞張力系統(tǒng)中存在的張力與速度耦合、卷徑參數(shù)時變以及外在干擾等問題，嚴(yán)重地影響到加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。如何解決卷繞張力系統(tǒng)控制存在的問題，實現(xiàn)張力在線實時調(diào)節(jié)，保證系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性、快速性是當(dāng)前張力系統(tǒng)研究的重要課題。
　　 本論文以典型的高速精密卷繞張力系統(tǒng)--多線切割機切絲張力系統(tǒng)為主要研究對象，對多線切割機切割機理和切絲運動模型分析，建立了切絲

2、張力系統(tǒng)模型。針對張力系統(tǒng)中存在的張力與速度耦合、系統(tǒng)卷徑參數(shù)時變等問題，研究了張力魯棒控制策略，并進行了仿真及實驗。
　　 針對多線切割機切絲張力系統(tǒng)的特點，分析了收放卷、張力檢測等主要機構(gòu)部件，建立了系統(tǒng)主要部件動力學(xué)模型。研究了切絲張力系統(tǒng)的建模方法，應(yīng)用虎克(Hooke)定理、哥倫布(Coulomb)定理、質(zhì)量守恒定理以及卷軸速度方程，建立了切絲張力系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。
　　 分析了切絲張力系統(tǒng)卷徑時變引起結(jié)構(gòu)參數(shù)變化

3、，以及切絲張力與速度之間的耦合關(guān)系。為了解決張力系統(tǒng)存在的內(nèi)外在干擾、張力與速度耦合等問題，提出了基于超代遺傳(HGGA)的張力自尋優(yōu)魯棒控制。研究了張力系統(tǒng)加權(quán)函數(shù)與魯棒性能之間的聯(lián)系，根據(jù)張力誤差和誤差變化率確定系統(tǒng)當(dāng)前運行狀態(tài)，進而在線搜索張力魯棒控制器的最優(yōu)參數(shù)。張力自尋優(yōu)魯棒控制算法抑制了卷徑時變以及外在干擾的影響，實現(xiàn)了張力控制器的在線調(diào)節(jié)，保證了收放卷子系統(tǒng)張力穩(wěn)定。
　　 針對切絲張力系統(tǒng)的特點，構(gòu)建了張力系統(tǒng)實