高精度卷绕真空镀膜设备张力控制技术研究

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1、上海大学博士学位论文高精度卷绕真空镀膜设备张力控制技术研究姓名：宋晓峰申请学位级别：博士专业：机械电子工程指导教师：谈士力20070601上海大学工学博士学位论文论文以“高精度卷绕真空镀膜设备张力控制技术研究”为题，分析了卷绕系统内各子系统间动态耦合关系；研究了基于模糊控制PID控制算法；研制了基于PLC和现场总线技术的张力控制系统和实验样机，并通过实验对所研究内容进行验证。论文主要工作如下：在对数学模型分析的基础上，本文实现了以可编程控制器为控制核心、伺服电机为张力执行元件、张力传感器实时反馈薄膜张力

2、变化、带有补偿技术的闭环张力控制系统。通过采用卷径演算器补偿由于半径变化所带来的张力变化，采用加速度补偿来解决由于卷绕速度变化而引起的张力变化问题，而采用惯性补偿解决了收膜辊、放膜辊惯性变动引起的问题。由于卷绕系统是一个复杂的控制对象，尤其是在收放膜过程中，收放料装置的动态特性发生很大的变化，采用普通的PID控制器很难保证卷绕过程的动态性能，很难保证在各种使用状态下的动态特性稳定，需要采用适应性更强的控制算法。基于以上原因，本文提出了以模糊自适应PID控制算法作为卷绕系统的张力控制策略。仿真结果表明，本

3、文提出的自适应模糊PID控制策略比常规PIE)控制策略控制效果好，适应性强。关键词：真空镀膜机张力控制卷绕系统PLCCC．LINKⅥABS’l’KACl’Tensioncontroltechnologyisoneofthecommontechnologiesexclusivelyusedintheengineeringindustrysuchascoating，ICmanufacture，printingequipment，fibrewindandect．Alongwiththemodernwindma

4、chinedevelopingtohigherspeedandprecision，tensionconuoltechnologybecomesmoreimportant．Duetothefactthattensionsystemcanbeaffectedbymanyfactsanditsstructuresarecomplex，aswellasitsdeepcoupling，nonlinearity,time．variability,andindeterminacyofitsparameters，the

5、rearestillmanyproblemsonitsbasictheoretics，checkingandmeasuringtechnologyandcontroltechnologytobesolved．Itisoneoftheproblemsofsignificanceresearchforthetechniciantostudy．Highvacuumfilmcoatingmachineisdesignedfortheonesidecoatingofflexiblefilmmaterialssuc

6、hasPET,OPP,BOPPwithmetalliclayers．Themetallisedfilmsareusedfortheproductionofdielectricfilmcapacitorsandpackaging，appliedwidelyinindustryofelectronic，packaging，andtobacco·Tensioncontrolinwinding／unwindingsystemisthekeytechnology,theprecisionandstabilityo

7、ftensioncontrolcanmakeadirectimpactonthefinalqualityandthesuitabilitytorawfilm．Forthepurposeofstudy,themaintaskisdesignwinding／unwindingtensioncontrolsystemtosuittheproductionofmetallisedfilmforhighqualitycapacitor．Thistensioncontrolmodeiswellsuitablefor

8、theextremeconditionofhighspeedandlowtensionwhencoatingA1uminum／Zinconextrathinfilm．Thetensionandthespeedoffilmshouldbemaintainedatareferencevalue．Ifthedeliveryspeedfluctuates，thenthetreatmentonthefilmbecomesnon．uniform．Ont