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2022年基于模糊算法的恒张力卷曲控制的研究 论文导读：本探讨着重对卷曲装置的限制系统进行探讨为实现轮胎双复合胶片的恒张力卷取,采纳扭矩限制将模糊限制器输出后的全部对象作为一个广义对象，应用机理建模法建立了反映恒张力卷取限制系统动态性能的数学模型，并依据建立的模糊限制规则，分析了Ke、Kec、Ku三个参数对广义对象数学模型输出响应曲线的影响关键词：模糊算法，恒张力，卷曲 1引言 轮胎双复合胎面联动线由五大部分组成:挤出机,压延机,冷却装置,导开装置,卷取裁断装置生产线采纳的仍是直流电机作传动设备,对张力限制不精确,缺乏胶片的自动测厚系统,监控系统不够完善,整个生产线限制系统未成体系本探讨着重对卷曲装置的限制系统进行探讨 2卷曲段工艺 卷取装置的限制会干脆影响双复合胶片的厚度，其限制的关键就是要使卷取、牵引和运输带实现线速度匹配进行卷取段的限制，必需考虑挤出速度、压延速度、导开速度，假如不协调，就会影响胶片的质量，造成厚薄不均、积累拉伸，甚至影响生产牵引的速度影响着塑料垫片的速度,卷取的半径也会渐渐增大,卷取装置的详细结构如图1所示 1、卷取2、胶片运输带3、牵引 图1卷取装置的结构 3广义对象建模 在本课题中，将图2张力模糊限制框图中的力矩电机驱动器和力矩电机一起作为广义对象，运用机理建模的方法导出描述对象动态性能的数学表达式。

图2张力模糊限制框图 若忽视电力拖动系统传动机构中的粘性摩擦的扭转弹性，依据电力拖动系统运动方程，可得 式中电磁转矩 负载阻转矩 机组的转动惯量 电机角速度 式中负载的转动惯量 摩擦系数 负载角速度 将式代入式中，得 式中负载的转角 电机的转角 因为负载的转角和电机的转角是通过皮带和齿轮啮合相互传动，所以可以表示成线性关系 式中负载与电机的转角系数； 在卷取过程中，辊轴带动双复合胶片转动的位移量与所限制的张力值成线性关系，力矩电机限制电压与电机转矩亦成线性关系，其关系可表示为 式中位移量与张力的比例系数 力矩电机限制电压与电机转矩的比例系数 张力值 将式、式代入式中，得 在卷取限制系统中，半径与转矩成非线性关系，且随着双复合胶片卷取进程半径在实时发生改变，故推断式为时变的二阶系统为了更好的探讨这个时变二阶系统，假设在某个固定时刻，则可以把看作是一个定值，并且令 将式进行拉普拉斯变换，写成传递函数的形式，整理得 4建立模糊限制规则表 对误差、误差改变和限制量的模糊集及其论域定义如下： 、和的模糊集均为：，和的论域均为：，的论域为： 依据操作者的手动限制阅历可以得到如表1所示的模糊限制规则表，共49条模糊规则，各个模糊语句之间是或的关系，由第一条语句所确定的限制规则可以计算出。

同理，可以由其余各条语句分别求出限制量，，，则限制量为模糊集合，可表示为： 表1模糊限制规则表 NBNMNSZPSPMPBNBPBPBPMPMPSZZNMPBPBPMPSPSZNSNSPMPMPMPSZNSNSZPMPMPSZNSNMNMPSPSPSZNMNSNMNMPMPSZNSNBNMNMNBPBZZNMNMNMNBNB 5Ke、Kec、Ku对系统的影响 我们选择的被控对象为，利用Matlab6.5进行仿真，模型框图如下 图3模糊限制模型框图 1.变更对系统的影响 由图4可知：大，调整死区小，上升速率大但是，取得过大，将使系统产生较大的超调，调整时间增大，甚至产生振荡，使系统不能稳定工作一般而言，增加，稳态误差将减小 2.变更对系统的影响 由图5可知：大，反应较迟钝；小，反应快，上升速率大而过小，引起较大的超调，使调整时间长，严峻时不能稳定工作一般而言，增大，稳态时误差改变率也将减小 3.变更对系统的影响 由图6可知：相当于常规系统中的比例增益，一般加大，上升速率较快但是过大，将产生较大超调，严峻时会影响稳态工作。

和一般限制系统不同的是，一般不影响系统的稳态误差 图4对系统性能的影响图5对系统性能的影响图6对系统性能的影响 6结束语 本限制系统应用于青岛市橡胶二厂双复合生产线的卷取限制,避开了由于牵引速度和卷取速度不同步而造成的胶片在牵引辊上自卷或者胶片厚度达不到要求等问题,使生产更加稳定,提高了胶片收卷质量 参　考　文　献[1]宋德玉.可编程序限制器原理及应用系统设计技术[M].北京:冶金工业出版社,11019[2]张世荣,张能,程刚等.PLC在八层电梯教学模型中的应用[J].PLCFA,2002,3(7):45～47[3]温照方.SIMATICS73200可编程限制器教程[M].北京:北京理工高校出版社,2002[4]王骥程,祝和云.化工过程限制工程(其次版)[M].北京:化学工业出版社,11011 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页。