闡述張力控制器的設計和實現
張力操控是紡織,造紙等職業使用最為廣泛的一項技能,它完成的好壞直接關系到商品的生產功率的凹凸和質量的好壞。近些年來,跟著大家對商品需要的進一步提高,張力操控越來越導致電氣工程師們的注意,張力控制器。
早期的張力操控,絕大多數借助于模仿電子器件來完成,通常操控精度低,穩定性差,作用欠佳。現代電力電子技能和集成電子技能的開展,用簡便化的數字電路和微操控芯片取代了本來的模仿電路,使張力操控體系向著多功用,數字化,高精度的方向跨進。
本課題研討的目的在于對張力操控體系進行細致的研討,為研制出功用完全的張力操控器供給理論根據,為調查遺傳算法在張力操控中的使用供給參閱根據。這篇文章經過數學推導對張力操控中的被控方針進行了翔實的剖析,并使用所樹立起來的仿真模型擬合出被控方針的傳遞函數,了解了遺傳算法的根本理論,并經過重復的試驗對遺傳算法中的方針函數加以批改,對PID參數的優化起到了杰出的作用。這篇文章的研討內容主要包括以下幾個方面:
(1)樹立了張力操控體系的數學模型。經過受力剖析和數學推導,將復雜的實踐體系簡潔化。并在推導過程中做了必要的近似,為以后仿真模型的樹立供給了理論基礎。
(2)樹立了張力操控體系的Matlab仿真模型。選用階躍鼓勵辦法辨識出被控方針的模型,避免了卷徑、紙張厚度、轉動慣量等實踐參數的丈量,只需被控方針的傳遞函數就可進行張力操控器的規劃。使用所求得的被控方針傳遞函數,在Matlab的Simulink中進行增量式PID操控器規劃,斷定PID參數,并使用斷定的PID操控參數作為下一步遺傳算法尋優的取值區域。
(3)規劃了張力操控器的硬件電路。能夠滿意實踐使用中對張力操控器各種根本性能的需要,使研討成果終究轉化為實踐商品成為可能。
(4)改進了根本遺傳算法的習慣度函數。剖分出傳統的 ITAE參數作為方針函數存在各種不足,并對其加以批改,為 PID參數的尋優供給了一條有用的路徑。
這篇文章的仿真結果表明批改后的方針函數對遺傳算法的尋優起到了杰出的作用,并為恒張力操控供給了一個有用操控戰略,這篇文章所樹立起的硬件渠道也為日后張力操控器的進一步開發供給了物質基礎。