方型锂电池卷绕系统纠偏控制算法的研究与实现

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1、分类号TP273学校代码10590UDC621密级公开深圳大学硕士学位论文方型锂电池卷绕系统纠偏控制算法的研究与实现学位申请人姓名汪浩专业名称控制科学与工程学院（系、所）机电与控制工程学院指导教师姓名费跃农教授深圳大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈夺的学仿论Ｉ方型锂电池卷绕系统纠偏控制算法的研究与实现是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用。对本文的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。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

2、声明的法律结果由本人承担。＇论文作者签名：德１＂日期：年５月／７日学位论文使用授权说明、保存，即：本学位论文作者完全了解深圳大学关于收集、使用学位论文的规定研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属深圳大学。学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其他机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和借阅。本人授权深圳大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、汇编学位论文。、缩印或扫描等复制手段保存（涉密学位论文在解密后适用本授权书）论文作者签名：导师签：２０丨７年月＂

3、日日期：２０１７年５月丨７日日期？７方型锂电池卷绕系统纠偏控制算法的研究与实现摘要随着锂离子电池使用率不断提高，其市场需求量飞速增涨，因此对锂离子电池的产能和产品质量的要求也不断提升。锂电池电芯卷绕机负责完成锂离子电池芯体卷绕这个关键生产工艺，其工艺质量与锂电池产品品质直接挂钩。国内锂电池卷绕机相关技术起步较晚，主要通过采购引入国外先进设备，价格较高且无自主产权。因此，为提高锂离子电池的生产技术，设计一款性能优异、价格合理的锂电池生产设备，有利于改善现阶段国内锂电产业结构，具有重大的实际意义。本课题从方型锂电池卷绕机纠偏控制这一关键技术着手

4、，通过分析偏移量产生机理，构建多级纠偏控制系统理论模型，根据纠偏控制任务和特点设计控制器硬件和软件，在单级纠偏控制中提出优于传统方法的新纠偏控制方案，并将同步控制策略应用到多级纠偏控制中，最终通过仿真验证纠偏控制效果。首先，对卷绕机纠偏控制系统建模。分析纠偏控制系统结构，介绍偏移量产生的原因，对各纠偏执行机构进行理论建模，最终得出纠偏控制系统的整体模型。其次，为满足纠偏控制系统需求，设计出对应控制器所需的硬件电路及软件，并通过调试实现纠偏控制器各模块功能。再次，针对单级纠偏控制，研究与改进卷绕系统纠偏控制策略。将模糊PID控制运用到单级纠偏控制中，通

5、过分析常规PID控制在纠偏控制中的效果，确定模糊控制规则，运用仿真工具建立理论模型，验证了模糊PID控制在单级纠偏控制中的性能。最后，基于常规多级纠偏控制方法的不足，提出同步纠偏控制策略。通过仿真对比了几种常用同步控制策略在多级纠偏控制系统中的控制效果，选择同步性最好的交叉耦合同步控制方式，在MATLAB/Simulink平台上建立纠偏控制系统模型，通过对比实际多级纠偏控制，验证了同步纠偏控制策略具有更好地控制效果。关键词：锂离子电池；卷绕机；纠偏控制；同步控制IThedeviationrectificationControlResearchandR

6、ealizationofSquareLithium-ionBatteryWindingSystemAbstractWiththeincreasinguseoflithium-ionbatteries,itsmarketdemandrapidrise,sothedemandforlithium-ionbatteryproductioncapacityandproductqualityisalsorising.Thelithium-ionbatterycorewindingmachineisresponsibleforcompletingthekeypr

7、oductiontechnologyoflithium-ionbatterycorewinding,andtheprocessqualityisdirectlylinkedtothequalityoflithiumbatteryproducts.Domesticlithiumbatterywindingmachinetechnologystartedrelativelylate,mainlythroughtheintroductionofforeignadvancedequipmentpurchase,thepriceishighandnoindep

8、endentpropertyrights.Therefore,inordertoimprovetheprod