【2017年整理】西门子M15型拉线机恒张力系统模糊自整定PI控制研究.pdfVIP

第 24 卷 第 3 期 沈 　阳　工 　业 　大 　学 　学 　报 Vol 24 No 3 2 0 0 2 年 6 月 Journal of Shenyang U niver sity of Technology J un . 2 0 0 2 文章编号 : 1000 - 1646 (2002) 03 - 0220 - 04 西门子 M 15 型拉线机恒张力系统 模糊自整定 P I 控制研究 1 1 2 孙宜标 , 郭庆鼎 ,郝永庆 ( 1 沈阳工业大学 电气工程学院 , 辽宁 沈阳 110023 ; 2 沈阳电缆厂 , 辽宁 沈阳 110024) 摘 　要 : 针对由西门子引进的 M 15 型拉线机在负载变化较大时 , 由于其恒张力控制系统的鲁棒性 变差而影响拉线质量的问题 ,提出了用模糊自整定 PI 参数控制器替代其收线机转速环常规 PI 控 制器的方法 ,对拉线机的收线张力进行智能控制. 实验结果表明 ,该控制方案使系统在各种拉线状 态下 ,都能得到很好的控制效果. 关 　键 　词 : 拉线机 ; 恒张力控制 ; 模糊控制器 中图分类号 : TP 13 　　　文献标识码 : A 　　拉线是电线 电缆生产过程中的一道重要工 线机收线电动机的速度以确保拉线机收线盘上卷 序. 在拉线生产过程中 ,能否保证线材的恒张力控 绕线材的线速度和拉线机主机定速轮上的线速度 制是影响拉线质量的重要因素. 近年来随着电线 相同步. 电缆的发展 ,对拉线机的性能又提出了更高要求 , M 15 型拉线机的收线系统采用常规 P I 控制 希望拉线机能够在高质 、高速的基础上增加收线 器 ,其结构简单 、工作可靠 ,具有较好的控制效果. 盘的容量. 然而 , 当收线盘容量增大到一定程度 然而 ,P I 控制器存在着许多缺点 ,如 :对于静态性 后 ,其收线电机的转速非线性变化范围增大 ,使得 能和动态性能之间的矛盾 、跟踪性能和鲁棒性能 其转速 P I 调节器的调节常常顾此失彼 ,导致恒张 之间的矛盾等方面没有得到很好的解决. 本文针 力控制系统的鲁棒性变差. 当收线盘圈绕直径增 对 M 15 型拉线机所存在的问题 ,采用模糊 自整定 大 ,其转动惯量也增大 ,张力摆杆振幅增大 ,频率 P I 参数控制器替代常规 P I 调节器 , 以实现 M 15 也加快 ,使被拉线材拉细 ,甚至断线. 拉线机在拉线过程中线材的恒张力智能控制. 控 针对上述生产中遇到的实际问题 ,本文在常 制系统的结构原理如图 1 所示. 模糊自整定 P I 参 规 P I 调节器的基础上 , 引入智能控制的设计思 数控制器主要包括模糊控制器和变参数 P I 调节 想 ,采用模糊自整定 P I 参数控制器替代其收线机 器的两部分组成. 转速环常规 P I 调节器 ,对拉线机的收线张力进行 智能控制. 充分利用已知的大量模糊的和定性的 信息 ,把人的逻辑推理 、判断功能融会于转速 P I 调节器中 ,根据系统所处的不同状态在线 自动整 定其 K P , K I 参数 ,使收线转速调节器在收线负载 变化时始终保持较优的控制状态 , 以维持在拉线 机生产过程中的线材始终满足恒张力. 　　图 1 　西门子 M 15 型拉线机收线模糊自整定参数恒 1 　系统简介