真空镀膜机收卷系统结构设计及恒张力控制方法研究

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1、学校代码：10259学号：156091104密级：公开上海应用技术大学硕士学位论文题目：真空镀膜机收卷系统结构设计及恒张力控制方法研究英文题目：Studyonstructuredesignandconstanttensioncontrolmethodofvacuumcoatingmachinerewindingsystem专业：机械制造及其自动化学院：机械工程学院研究方向：机电产品设计开发姓名：李斌指导教师：郑刚年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学位论文保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件

2、和电子版。允许论文被查阅和借阅。本人授权上海应用技术大学可以将本学位论文的全部内容或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于保密年□（必须在相应处打√，否则按不保密处理）不保密□学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日学位论文作者声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由

3、本人承担。学位论文作者签名：年月日真空镀膜机收卷系统结构设计及恒张力控制方法研究摘要现代卷绕式真空镀膜机正向着高速、高精度发展，其收卷装置的结构设计及恒张力控制研究显得尤为重要。收卷装置结构设计、收卷控制策略和检测技术等方面有许多问题亟待解决。收卷恒张力控制系统影响因素众多，在不同的工况条件下收卷系统存在耦合性、非线性、时变性。收卷张力过大导致基材起皱断裂，张力不足使基材产生轴向滑移，因此收卷恒张力控制将直接影响镀膜的质量。本论文首先在收卷系统设计上提出了NX/WAVE（WhatifAlternativeValueEngineering）技术与系统

4、工程相结合的数字化设计方法。该方法采用模块化设计，避免了装配结构过于繁琐。为了满足不同规格收卷系统的变形设计，提出了NX/WAVE技术与PTS(ProductTemplateStudio)相结合的人机界面设计方法，设计人员只需改变产品结构控制参数便可生成所需产品，实现装配体的完全数字化设计。然后在收卷系统设计的基础上研究收卷系统恒张力控制，建立收卷系统恒张力控制模型。为了增强收卷系统的鲁棒性，提高恒张力控制精度，本论文采用模糊自适应控制算法，将模糊控制与预测控制、PID控制相结合，利用工程人员调整PID控制器参数的经验建立模糊控制准则实现PID参数

5、的实时整定。基于Matlab/Simulink进行仿真分析，仿真结果显示模糊自适应PID控制对恒张力控制的效果更好。最后，将收卷系统及收卷恒张力控制算法应用到实际的真空镀膜机收卷设备上。试验证明该恒张力控制算法提高了镀膜质量，有效的减少了飞边、毛刺、起皱等现象。关键词:收卷装置；NX/WAVE；真空镀膜；恒张力控制；模糊自适应PIDStudyonstructuredesignandconstanttensioncontrolmethodofvacuumcoatingmachinerewindingsystemAbstractThedevelopme

6、ntofmodernwindingvacuumcoatingmachineisdevelopingathighspeedandhighprecision.Itisparticularlyimportanttostudythestructuredesignandconstanttensioncontrolofthewindingdevice.Thevacuumcoatingmachinewindingmechanismhascomplexstructureandmanyinfluencingfactors.Underdifferentworkingc

7、onditions,thesystemiscoupled,nonlinearandtimevariant.Therearemanyproblemstobesolvedinthestructuredesign,windingcontrolstrategyanddetectiontechnology.ThispaperfirstputsforwardadigitaldesignbasedonthecombinationofNX/WAVEtechnologyandsystemengineeringmethodinthedesignofthewinding

8、device.Thismethodusesmodulardesign,whichcanbesharedamongmanyu