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汽车安全气囊折袋机恒张力控制系统研究
| 论文题名： | 汽车安全气囊折袋机恒张力控制系统研究 |
| 关键词： | 汽车安全气囊;折袋机;张力控制系统;模块设计 |
| 摘要： | 汽车安全气囊作为汽车被动安全系统的重要组成部分，已逐渐成为现代汽车的标准配件之一，随着我国汽车年产销量的逐年增加，安全气囊的需求量也随之增长，进而推动了作为安全气囊生产的气囊生产设备产业的应用与发展。在安全气囊生产中，气袋折叠是安全气囊生产工艺中的重要工序，要求气袋在折叠过程中保持张力恒定，张力过大可能导致气袋的变形，张力过小可能使气袋出现褶皱，而这些异像缺陷将会影响汽车安全气囊的工作效果，致使其保护性能大大折扣。因此，研究气袋折叠设备张力控制系统对提高气袋折叠质量和增强气囊保护作用具有重要意义。在吉林省科技厅“十大科技攻关”项目“汽车安全气囊生产线国有化关键技术研究”的资助下，本文开展了汽车安全气囊折袋设备恒张力控制系统研究，将完成以下内容： 1.为解决张力恒定问题，通过对气袋折叠过程中气袋张力的产生和作用、气袋张力波动机理等问题分析研究，建立典型张力动力学模型，该模型能充分反映气袋在实际折叠下的状态，如气袋实时半径变化、电机需求转速等重要问题。 2.为解决张力波动对气袋折叠质量影响，基于模糊滑模变结构控制策略，建立电机控制模型，该模型能够根据电机运动状态在线地自调整滑模增益的大小，提高控制器自调节能力，达到了消弱滑模抖振的效果。 3.针对伺服系统中的摩擦和干扰问题，提出基于分解的补偿控制策略。对于确定性的干扰和线性摩擦部分，使用前馈补偿形式的补偿器可以得到完全的补偿，使用基于干扰观测器反馈补偿器处理不确定性干扰和非线性摩擦。应用MATLAB软件中的SIMULINK模块并结合模糊滑模控制方式对实验使用的永磁式同步电动机进行仿真，进而验证基于模糊滑模变结构张力控制的可行性。 4.配置系统的软硬件，搭建实验平台。其中硬件配置包括以西门子PLC-300为核心的控制部件、伺服控制器等。软件设计采用LabVIEW工具设计张力控制系统主程序。实验对不同厂家安全气袋进行折叠，并对实验产生波形进行分析，实验结果表明，电机运行时具有很好的动态和静态性能，张力控制效果能够达到预期效果，气袋折叠均匀。 |
| 作者： | 宋连国 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 王晓东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长春工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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