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基于简单自适应算法的张力控制系统研究

作者：乔莉 Publish: 2007-10-16 Hits:-

【中文题名】

基于简单自适应算法的张力控制系统研究

【英文题名】

The Research of Tension Controlling System Based on the Simple Adaptive Controller

【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】

2007-10-16

【中关键词】

简单自适应控制,电线加塑,张力控制,ActiveX控件,组态软件,

【英关键词】

simple adaptive control,electric cable plastic wrapping,tension control,ActiveX control component,configuration software,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>自动控制、自动控制系统>自适应（自整定）控制、自适应控制（自整定）系统

【论文摘要】

在电线电缆的绝缘加塑生产过程中,张力控制是极其重要的一环。良好的张力控制性能指标能够确保产品质量,提高生产效率。20世纪70年代末,K.Sobel和H.Kaufman等学者提出一种新型直接自适应控制算法,即简单自适应控制。其控制算法结构简单,可调参数少,系统的控制性能只与选定的参考模型有关,从而使系统的设计几乎与被控对象无关,可用于单变量系统和多变量系统以及非线性系统,在工业过程控制中有广泛的应用发展前景。本论文基于简单自适应控制算法,针对电线绝缘加塑过程中收卷和放卷张力系统存在大时变、强耦合、多干扰的特点,进行了基于简单自适应算法的电线加塑恒张力控制仿真和实际应用研究。首先,论文分析了卷绕过程中影响张力变化的因素,比较了几种张力控制方式的优缺点后,介绍了一种间接——直接复合控制方法。在建立张力阶段,采用电流单闭环PID控制,实现快速建立张力;小范围张力调整阶段,采用简单自适应控制算法,实现恒张力闭环控制,通过简单自适应控制来提高系统的鲁棒性,从而消除参数变化带来的张力波动。其次,以配有PCI插槽的数据采集板卡和组态软件的PC机作为主控单元,结合全数字直流调速装置SIM...

【论文题纲】

摘要	5-6
Abstract	6-11
1 课题研究综述	11-19
1.1 课题背景	11-12
1.2 电线加塑生产线工艺介绍	12-14
1.3 国内外研究现状	14-17
1.3.1 卷绕系统张力控制	14-16
1.3.2 简单自适应控制	16-17
1.4 课题研究的内容和特点	17-19
2 简单自适应控制算法描述	19-29
2.1 简单自适应控制的基本思想及应用	19-25
2.1.1 自适应控制的基本原理及应用	19-21
2.1.2 简单自适应控制的基本原理及应用	21-25
2.2 简单自适应控制理论的发展	25-28
2.2.1 离散时间简单自适应控制	25-26
2.2.2 改进的离散时间简单自适应控制	26-28
2.3 本章小结	28-29
3 张力控制系统原理	29-39
3.1 间接张力控制	29-37
3.1.1 间接张力控制的原理	29-30
3.1.2 间接张力控制的方法	30-32
3.1.3 间接张力控制动态力矩的补偿	32-34
3.1.4 间接张力控制卷径的测量	34-37
3.2 直接张力控制	37
3.3 复合控制	37-38
3.4 本章小结	38-39
4 电线加塑过程的张力系统分析	39-45
4.1 张力系统分析	39-42
4.1.1 张力的产生	39-40
4.1.2 收卷过程分析	40-41
4.1.3 放卷过程分析	41-42
4.2 电线加塑张力控制综合分析	42-43
4.3 本章小结	43-45
5 电线加塑恒张力控制系统的仿真研究	45-60
5.1 被控对象模型的建立	45-49
5.1.1 卷取张力动态模型	45-46
5.1.2 直流电动机数学模型	46-48
5.1.3 晶闸管触发和整流装置	48-49
5.2 调节器的设计	49-59
5.2.1 电流调节器的设计	49-51
5.2.2 张力调节器的设计	51-59
5.3 本章小结	59-60
6 电线加塑恒张力简单自适应控制系统的设计	60-79
6.1 电线生产线自动化控制系统概述	60-66
6.1.1 系统检测仪表配置	61-63
6.1.2 数字传动控制系统配置	63-65
6.1.3 计算机控制系统配置	65-66
6.2 张力控制系统的组成	66-67
6.3 张力控制系统的设计	67-72
6.3.1 张力调节器的设计	67-69
6.3.2 上位机监控程序的设计	69-70
6.3.3 监控程序数据交互的方法	70-72
6.4 控制算法实际应用研究	72-78
6.4.1 硬件工作	72-73
6.4.2 软件工作	73-75
6.4.3 实验过程及结果分析	75-78
6.5 本章小结	78-79
结论	79-81
参考文献	81-84
附录A 简单自适应ActiveX 控件程序	84-91
在学研究成果	91-92
致谢	92

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.385820



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