精確柔性成型鋼管生產(chǎn)線張力控制系統(tǒng)設計與研究.pdf

1、目前鋼管生產(chǎn)行業(yè)有一種最新的精確柔性成型技術FFX(FlexibleFormingExact)，這項技術可以在同一條管道生產(chǎn)線上生產(chǎn)出各種用戶定制直徑的鋼管(圓管或方管)，改善了以往鋼管生產(chǎn)線加工產(chǎn)品單一的弊端。FFX生產(chǎn)線在入口(Entry)段要執(zhí)行打開鋼卷，平穩(wěn)送料工序。由于后續(xù)工段對材料的加工是建立在入口段高質(zhì)量的開卷基礎之上，所以在開卷時要保持鋼卷材料承受適當?shù)膹埩?，既不能過大，也不能過小。 本文就張力控制進行了研究。張

2、力控制在現(xiàn)代工廠中運用非常廣泛，其優(yōu)化控制對產(chǎn)品質(zhì)量的提高尤為重要，因而此課題的研究具有普遍意義。 在分析了開卷具體流程以及張力產(chǎn)生機理的基礎上，建立了鋼卷張力的數(shù)學模型。針對開卷過程中鋼卷直徑在不斷縮小，引用了修正算法來計算不斷變化著的鋼卷直徑以達到更好的控制效果。對于張力控制的實現(xiàn)，原生產(chǎn)線采用了閉環(huán)PID控制法，但PID控制法本身具有一些缺點，如參數(shù)配置過程復雜，張力控制不穩(wěn)定，超調(diào)量大、穩(wěn)態(tài)誤差難以消除等等。作者結合模糊

3、控制理論對系統(tǒng)進行了改進，設計了模糊張力控制算法。經(jīng)過仿真，結果表明采用模糊控制算法后系統(tǒng)能夠取得更好的控制效果。基于以上理論，經(jīng)過具體實際裝置的設計后，實現(xiàn)了物理實驗平臺的搭建。構筑了基于西門子S7-300PLC、Micromaster440變頻器、MP277人機監(jiān)控界面的張力控制系統(tǒng)，并在實驗室里進行了試車，實驗結果數(shù)據(jù)表明改進后的控制系統(tǒng)能夠滿足張力控制快速、穩(wěn)定、準確的控制要求。 最后，進行了經(jīng)驗總結，討論了當前的不足之