薄膜卷材糾偏控制系統(tǒng)設(shè)計與研究.pdf

1、帶材跑偏是指軟包裝印刷材料、紡織物、金屬箔帶等各類可繞性帶材在生產(chǎn)運行中，由于前道工序繞卷不齊，或生產(chǎn)機組中的機械振動、各生產(chǎn)單元間的速度失調(diào)等諸多原因，而導(dǎo)致帶材呈蛇形運動狀態(tài)的橫向跑偏。這將造成帶材加工位置偏移或收卷時帶材邊緣不整齊，降低產(chǎn)品質(zhì)量，增加原料損耗。
　　 本論文首先從燃料電池膜電極的生產(chǎn)工藝流程入手，通過對涂覆過程中rollto roll卷材加工的主要控制任務(wù)的分析，選定了薄膜卷材糾偏控制系統(tǒng)作為本課題的研究對

2、象;在分析了糾偏控制系統(tǒng)跑偏原因和糾偏可行性之后，介紹了薄膜卷材糾偏控制系統(tǒng)的工作原理和總體設(shè)計方案，在多種傳感器和伺服電機中選擇了紅外光電傳感器和三相永磁同步電機，并通過分析比較確定了本伺服控制系統(tǒng)的最優(yōu)實現(xiàn)方案—SVPWM。隨后建立跑偏傳感器模型、三相永磁同步電機簡化模型和位置伺服系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)三種不同位置的糾偏過程:放卷糾偏、中間環(huán)節(jié)糾偏和收卷糾偏控制方法進行了探討，在比較了PID控制和模糊控制的基礎(chǔ)上提出了模糊PID復(fù)合控

3、制算法，并對響應(yīng)的控制模型進行仿真。
　　 最后，完成了新型糾偏控制器的軟硬件設(shè)計，根據(jù)PMSM的控制方案和系統(tǒng)實現(xiàn)原理，設(shè)計本伺服控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，介紹了控制系統(tǒng)的主控芯片STM32F103，設(shè)計了主控制板電路、信號采集電路、電源電路和人機交互電路等功能模塊電路。軟件設(shè)計方面，將控制系統(tǒng)分解為多個任務(wù)模塊，詳細介紹了PID控制和模糊控制SVPWM控制輸出和上位機控制軟件等的實現(xiàn)。通過理論分析與實驗結(jié)果表明，本系統(tǒng)達到了預(yù)期研