传动带成型机恒张力控制系统研究
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摘要
本文主要以控制传动胶带生产中胶带加强线绳的恒定张力为目的，针对传动胶带生产设备(多功能成型机)自动化所存在的问题，详细分析了影响线绳张力变化的各种因素，提出了从局部消除不良影响到总体恒张力控制的双重控制方法，即首先控制成型机中影响线绳张力的主轴转速均匀，然后再对成型机做张力总体控制。并且分析了各个控制部分的控制原理、方法及硬件实现。重点是通过对成型机中线绳恒张力部分数学模型分析的基础上，运用模糊控制的方法设计了一种自校正模糊控制和误差增量控制相结合的混合恒张力控制器，对高精度模糊控制方法作了深入的研究。最后，对胶带生产中的集散型控制系统进行了探讨，提出了一种在监控机上采用神经网络对现场模糊单片机控制器进行分时校正控制规则的“半在线式”校正方法。
The main objective of this paper is to control the tension of enforced cord in rubber belt so that the tension is constant in manufacture process. In order to overcoming the shortcomings existing in production machine of rubber belt, we analyzed all kinds of factors that affect the tension, and then brought forward the double control method. That is: First we control rotate speed stability of principal-axis, second we control tension of cord in belt. Moreover control principles and methods have been analyzed and hardware has been designed in each control part. Further more, after analyzing the mathematical model carefully, we designed a mixed cord tension controller based on the combination self-tuning fuzzy control and double state control and also made a deeper research on the high precise invariable tension fuzzy control method in this part. At last, we discussed distributed Control System in this thesis and raised a new method of time-shared rule that a monitor with neural network technology regulated each of the field fuzzy controllers based on numerical single chip microcomputer. This method is kind of half-online
regulation.
The main objective of this paper is to control the tension of enforced cord in rubber belt so that the tension is constant in manufacture process. In order to overcoming the shortcomings existing in production machine of rubber belt, we analyzed all kinds of factors that affect the tension, and then brought forward the double control method. That is: First we control rotate speed stability of principal-axis, second we control tension of cord in belt. Moreover control principles and methods have been analyzed and hardware has been designed in each control part. Further more, after analyzing the mathematical model carefully, we designed a mixed cord tension controller based on the combination self-tuning fuzzy control and double state control and also made a deeper research on the high precise invariable tension fuzzy control method in this part. At last, we discussed distributed Control System in this thesis and raised a new method of time-shared rule that a monitor with neural network technology regulated each of the field fuzzy controllers based on numerical single chip microcomputer. This method is kind of half-online
regulation.
引文
1．陶大君．我国胶带行业现状分析与建议。橡胶工业，2002，49：116～120
2．范仁德．胶带生产工艺技术与装置的现状。橡胶技术与装备，1998，24：3～10
3．皱维涛．新型传动带生产设备现状及发展方向。橡胶技术与装备，2002，2：6～9
4．韩德深．2001年制修订的胶带标准简介。化工．计量．质量，2002，5：24～28
5．韩德深．1999年制修订的胶带标准简介。化工．计量．质量，2000，6：1～4
6．孔令军、李淑华．延长连续工艺系统胶带使用寿命探讨。矿山机械，2002，3：51韩德深．2001年制修订的胶带标准简介。化工．计量．质量，2002，5：51～52
7．肖栋材．我国胶带产品的质量现状和存在问题及其改进建议。中国橡胶，第18卷第三期：8～13
8．Hewitt．NL、增泽新．胶带和胶管的粘合体系。橡胶工业，2001，9：539～547
9．孙成才．浅谈入世后胶带行业的发展趋势。橡胶技术与装备，2001，10：7～9
10．肖栋材．我国胶带产品的质量现状及发展方向。中国橡胶，1999，14：4～10
11．张力明．人工神经网络的模型及其应用。复旦大学出版社，1992
12．窦振中．模糊逻辑控制及其应用。北京航空航天大学出版社，2001
13．姚尹武．一种神经网络自组织模糊控制。控制理论与应用，1996，136：738～743
14．赵振宇等．模糊理论和神经网络基础与应用。清华大学出版社，1996
15．余永权、曾碧．单片机模糊逻辑控制。北京航空航天大学出版社，1995
16．李士勇．模糊控制·神经控制和智能控制论。哈尔滨工业大学，1998
17．贺剑峰等．模糊控制的新近发展。控制理论与应用，1994，11(4)
18．杨春宁．胶带生产设备自动化技术研究。西北工业大学，2000
19．吴忠智、吴加林．变频器手册。机械工业出版社，1995
20．何立民．单片机应用系统设计。北京航空航天大学出版社，2000
21．蔡惟铮．常用电子元器件简明手册。哈尔滨工业大学出版社，1998
22．薛青等．单片机原理及接口技术。哈尔滨工业大学出版社，1998
23．马忠梅等．单片机的C语言应用程序设计。北京航天大学出版社，1997
24．王晓明．电动机的单片机控制。北京航空航天大学出版社，2002
25．LJ系列力矩三相异步电动机说明书
26．李友善、李军．模糊控制理论及其在过程控制中的应用。国防工业出版社，1993
27．章卫国、扬向忠．模糊控制理论与应用。西北工业大学出版社，2001
28．章卫国、肖顺达等．带优化修正函数模糊控制规则自调整方法研究。西北工业大学学报，1996增刊，14：163～167
29．李朝青．单片机原理及接口技术。北京航空航天大学出版社，1994
30．品闸管智能块使用说明书
31．陈伯时等．交流调速系统。机械工业出版社，1998
32．邓想珍、赖寿宏．异步电动机变频调速系统及其应用。华中理工大学出版社，1992
33．凌澄主．PC总线工业控制系统精粹。清华大学出版社，1998
34．王常力、罗安．集散型控制系统选型与应用。清华大学出版社，1996
35．王耀南等．一种基于神经网络的自组织模糊控制器及应用。模式识别与人工智能，1994，74：285～291
36．陈桂明、张明照等．应用Matlab建模与仿真。科学出版社，2001
37．吴微、文军。单片机原理及制作。武汉大学出版社，1991
38．王执铨等．离散PID控制器的参数自整定。电气传动，1993(6)：41～44
39．应行仁等．采用BP神经网络记忆模糊规则的控制。控制理论与应用，1991，171：63～67
40．宋吉江、牛轶霞、宋美春．交流力矩电机及其在线缆行业中的应用。微特电机，1997，6：20～22
41．焦李成．神经网络系统理论。西安电子科技大学出版社，1998年
42．袁南儿、王万良等．计算机新型控制策略及其应用。清华大学出版社，1998
43．刘向杰、周孝信等．模糊控制研究的现状与信发展。信息与控制，1999，4：283～292
44．张恩勤等．模糊控制系统近年来的研究与发展。控制理论与应用，2001，2：7～11
45. Tang. K.L Comparing fuzzy logic with classical controller design [J].IEEE Trans. On Systems,Man,and Cybernetics, 1987,17:1085～1087
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47. Mamdani.E.H Applications of fuzzy algorithas for control of simple Dynamic
plant. Proceedings of IEEE. 1974.121:1585～1588
48. Sugeno.M. Industrial Application of Fuzzy Control. Fuzzy Sets and Systems. 1988,4:1～12
49. H.Ying. W Siler. J Buckler. J. Fuzzy Control Theroy :A nonlinear case
50. Czogala. E Probabilistic fuzzy controller as a generalization of the concept of fuzzy controller Fuzzy Sets and Systems 1998,26:215～223
51. Graham. B.P, Newell.R.B. Fuzzy identification and control of a liquid level rig. Fuzzy Sets and Systems. 1998,31:47～65
52. Czogala E.,et al. On Identification in Fuzzy Systems and Its Application in Control Problem. Fuzzy Sets and systems, 1981 (6):73～83
53．何明一．神经计算原理·语言·设计·应用。西安电子科技大学出版社，1992
54．胡包钢、应浩．模糊PID控制技术研究发展回顾及其面临的若干重要问题。2001，7：568～584
55．诸静．模糊控制原理与应用。机械工业出版社，1995
56．韦魏．智能控制技术。机械工业出版社，2000
57．李少远等．智能控制的新进展。控制与决策，2001，1：1～5
58．周凯等．步进驱动系统的模糊控制。机械工业出版社，1994，10：105～110
59．石兆三．模糊控制在热力过程控制中的应用。中国电力，1995，4：46～51
60．胡国亮等．用MATLAB进行的模糊控制器的设计与仿真。基础自动化，2000，2：15～20
61．胡昌华等．基于MATLA的系统分析与设计。西安电子科技大学出版社，2001
62．廖俊、林建亚．基于神经网络的自适应模糊控制器。信息与控制，1995，24(5)：312～315
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