隔膜分切机放卷张力混合串级控制系统设计  

Design of unwinding tension hybrid cascade control system for diaphragm slitter

作　　者：邹浩然 王恒升[1,2] ZOU Hao-ran;WANG Heng-sheng

机构地区：[1]中南大学机电工程学院,长沙410083 [2]中南大学高性能复杂制造国家重点实验室,长沙410083

出　　处：《制造业自动化》2022年第2期77-82,97,共7页Manufacturing Automation

基　　金：国家重点基础研究发展计划“973”计划项目(2013CB035504)。

摘　　要：重绕分切是隔膜材料应用中的一个重要的工艺过程。为提高产品的质量和生产效率,以锂电池隔膜分切机中的放卷张力控制为研究对象,提出一种混合串级控制方案。考虑到张力滞后于速度,张力外环利用模型预测控制的优点,通过滚动优化,得到速度内环的给定值;速度内环通过反演控制律实现速度的自动跟踪,以达到稳定张力的目的。建立了张力及多轴驱动的动力学模型,基于模型设计了放卷张力的两级控制器;针对系统的扰动及建模不准等因素,设计了实时的干扰观测器对控制器进行补偿。仿真结果表明,提出的混合串级控制系统能够很好地适应隔膜分切机不同工况下的控制要求,具有很好的有效性和可靠性。在实际生产和相关控制研究中有一定借鉴意义。

关 键 词：张力控制 模型预测控制 反演控制 串级控制 干扰观测器 

分 类 号：TP273[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]