新型醫(yī)用紙張回卷機恒張力控制研究.pdf

1、本文主要研究新型醫(yī)用紙張回卷機恒張力控制系統(tǒng)，完成了回卷機的總體設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計，建立了回卷機恒張力控制系統(tǒng)動態(tài)數(shù)學模型，利用PID控制算法，結(jié)合卷徑變化控制收放卷線速度，在西門子PLC S7-300平臺上實現(xiàn)了回卷過程中張力恒定，研制出一臺適合醫(yī)療行業(yè)要求的新型恒張力控制的薄膜、紙張回卷機，并且回卷機實物樣機通過現(xiàn)場實驗驗證。
　　具體研究內(nèi)容如下:
　　本文通過對比幾種典型卷取設(shè)備張力控制方法，分析了國內(nèi)外復卷機，回卷機和

2、帶材卷取設(shè)備及其系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，研究了張力控制的控制方式，控制算法現(xiàn)狀，提出了本文主要研究內(nèi)容。分析了新型醫(yī)用紙張回卷機恒張力控制的硬件基礎(chǔ)，對回卷機的總體設(shè)計方案、機械結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵部件及多種傳感器進行了設(shè)計。
　　通過對回卷機回卷過程中張力進行力學分析，得出了該系統(tǒng)控制策略，即通過控制收放卷的線速度來維持紙帶中的恒張力。為了控制速度，又分別對收放卷端進行了張力動態(tài)研究，建立了數(shù)學模型，借助Matlab Simulink仿真軟件確定

3、了導致張力變化的線速度和紙卷半徑等外部因素，進一步完善了張力控制策略，即結(jié)合紙卷卷徑控制收放卷線速度，實現(xiàn)恒張力控制。
　　在西門子PLC S7-300控制平臺上，設(shè)計由兩臺交流伺服電機組成的回卷機，由于收放卷線速度是紙卷卷徑r的函數(shù)，通過增量PID控制算法，得出不同材料、不同厚度對應不同的張力設(shè)定，進行張力控制，控制收放卷線速度，達到系統(tǒng)回卷張力恒定;通過回卷機實物樣機的現(xiàn)場實驗驗證，經(jīng)過回卷的紙卷松緊合適，兩端齊平，完全符合設(shè)