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钢丝帘布压延生产张力控制系统设计与研究
| 论文题名： | 钢丝帘布压延生产张力控制系统设计与研究 |
| 关键词： | 汽车轮胎;钢丝帘布;压延生产;张力控制系统;动态性能 |
| 摘要： | 随着汽车保有量持续提升和生活水平的提高，对轮胎的减震、耐磨、高速、安全、舒适等各方面提出了更高要求。钢丝帘布作为主要受力部件对轮胎的耐磨性能、减震性能、附着力等起着决定性作用。钢丝帘布压延生产涉及设备众多且要求压延过程中张力保持恒定，由于橡胶材料的伸缩性、各参数的耦合性及时变性等因素对控制系统提出了更高的要求。 本文分析了橡胶帘布在轮胎生产中的应用，并着重剖析了钢丝帘布压延生产工艺流程，明确系统控制要求及控制难点，设计了基于以太网、设备网和SERCOS网络的压延机生产控制系统;该系统采用了EtherNet/IP实现上位机与控制器的通信以保障通信速率，采用标准化的工业以太网接口提高系统可扩展性;对于辊缝调节的伺服驱动装置采用SERCOS光纤通信，提高抗干扰特性保障伺服通信效率及稳定性;远程I/O及远程智能终端采用DeviceNet总线通信，在保证系统稳定性的前提下，节约成本降低施工难度。 深入研究了压延生产的张力控制策略，针对系统的时变性、耦合性、原材料的伸缩性等特点，提出了基于迭代学习的预测控制策略，仿真结果表明该策略与生产采用的串级PID控制策略相比具有较强的鲁棒性和良好的动态性能。为解决具有伸缩特性的压延生产中普遍存在时变性、非线性等问题提供了借鉴，具有一定实际应用价值。 系统试运行结果表明:本课题设计的系统具有可靠性高、稳定性好、扩展及升级便利的优点，很好地满足了橡胶钢丝帘布的生产要求，具有一定的推广价值。 |
| 作者： | 李丹 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 钱晓龙 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2019 |
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