| 【中文题名】 | 基于模型的凹版印刷机非线性控制研究与应用 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 控制理论与控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-7-19 |
| 【中关键词】 | 凹版印刷机,套色控制,非线性,印刷机模型,自抗扰控制器, |
| 【英关键词】 | concave printers,register control,nonlinear,models of printers,auto disturbance rejection controller, |
| 【分类导航】 | 工业技术>轻工业、手工业>印刷工业>一般性问题>机械与设备>印刷设备 |
| 【论文摘要】 |
自动套色控制是整个印刷机控制系统的核心，是决定套印精度的关键因素。印刷机在套准过程中受到的干扰因素多而大，所以印刷机对控制器的要求较高。当前凹印机所使用的高精度自动套色控制系统多从国外引进，但价格昂贵，国内的自动套色控制系统只能满足中低档要求。因此开发国产的高精度自动套色控制系统具有重要的意义。
对印刷工艺做了深入的现场调查以及阅读大量关于套色控制的文献后，本文通过理论分析推导了印刷机的基本数学模型。由于印刷机系统的复杂性与非线性使普通PID控制器难以满足高精度印刷的需要，因此本文引入了具有非线性控制结构的自抗扰控制器，该控制器能够克服PID控制器的快速性与超调的矛盾以及积分饱和等问题，同时将自抗扰控制器与推导出的模型相结合，得到了基于模型的自抗扰控制器。通过与PID控制器、普通的自抗扰控制器的仿真与试验比较，证明这种复合型控制器的快速性以及超调性能较好，尤其是在大扰动情况下，系统的稳定性明显改善。
本文首先介绍凹版印刷机系统的放卷、张力控制、印刷机组、收卷部分的概况，然后介绍了控制系统的核心—自动套色控制，它包括纠偏与解耦两个部分，论文给出了纠偏与解耦完整的分析过程，通过分析得到了... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
6-7 |
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ABSTRACT |
7-8 |
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1 引言 |
8-16 |
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1.1 课题背景及研究意义 |
8-9 |
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1.2 国内外研究现状 |
9 |
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1.3 凹版印刷机控制系统介绍 |
9-11 |
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1.4 凹版印刷机控制系统的关键点 |
11-14 |
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1.4.1 自动套色控制 |
12-13 |
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1.4.2 张力控制 |
13-14 |
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1.5 本文主要工作与研究内容 |
14-16 |
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2 自抗扰控制器 |
16-32 |
|
2.1 自抗扰控制器简介 |
16-17 |
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2.2 PID 控制器 |
17-20 |
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2.3 自抗扰控制器 |
20-28 |
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2.3.1 自抗扰控制器的结构 |
20-26 |
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2.3.1.1 跟踪微分器 TD |
21-22 |
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2.3.1.2 扩张状态观测器 ESO |
22-24 |
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2.3.1.3 非线性状态误差反馈控制 NLSEF |
24-26 |
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2.3.2 基于模型的自抗扰控制器 |
26-27 |
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2.3.3 自抗扰控制器的参数整定 |
27-28 |
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2.4 PID、ADRC 与基于模型的ADRC 仿真比较 |
28-31 |
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2.5 本章小结 |
31-32 |
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3 贝加莱凹版印刷机运动控制系统 |
32-46 |
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3.1 运动控制系统组成 |
32-33 |
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3.2 运动控制系统硬件 |
33-38 |
|
3.2.1 可编程计算机控制器 PCC |
34-35 |
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3.2.2 人机界面 POWERPANEL |
35 |
|
3.2.3 伺服控制器 ACOPOS |
35-37 |
|
3.2.4 8MS同步电机 |
37 |
|
3.2.5 通讯 |
37-38 |
|
3.3 运动控制系统软件 |
38-45 |
|
3.3.1 SPT 功能 |
40-41 |
|
3.3.2 任务处理 |
41-43 |
|
3.3.3 CAM 同步功能 |
43 |
|
3.3.4 配方管理 |
43-44 |
|
3.3.5 运动控制 |
44-45 |
|
3.4 本章小结 |
45-46 |
|
4 基于模型的自抗扰控制器套色控制方案 |
46-55 |
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4.1 印刷机预套准 |
46-47 |
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4.2 套色过程分析 |
47-49 |
|
4.3 纠偏过程 |
49-51 |
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4.4 解耦过程 |
51-52 |
|
4.5 实验结果及分析 |
52-54 |
|
4.6 本章小结 |
54-55 |
|
5 全文总结 |
55-56 |
|
致谢 |
56-57 |
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参考文献 |
57-60 |
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附录1 |
60-62 |
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附录2 |
62-64 |
|
附录3 |
64-66 |
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读研期间发表的论文和参与的科研项目 |
66-67 |
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学位论文评阅及答辩情况表 |
67 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.80028 |
