凹版印刷機建模及其張力控制策略的研究.pdf

1、凹版印刷機由于傳動和對版的需要,對張力的控制具有很高的要求,尤其是高速機種,張力控制精度要求在幾牛頓之內(nèi)(印刷機的張力在幾十牛頓到幾百牛頓之間).縱觀國外進口的先進印刷機,幾乎無一例外地采用了變頻器張力控制系統(tǒng),這種控制方式的特點是:運行可靠、機械磨損小、控制精度高,適用于高速多套色凹版印刷機,一般采用矢量型變頻器實現(xiàn)凹版印刷機四段張力控制.1999年東北大學羅克韋爾實驗室與陜西印刷機械廠合作,成功開發(fā)了國內(nèi)第一套凹版印刷機的變頻張力控

2、制系統(tǒng),2003年又成功開發(fā)了國內(nèi)第一套復合機的變頻張力控制系統(tǒng),該系統(tǒng)的張力控制精度比凹版印刷機高.在開發(fā)工程的基礎上,東北大學羅克韋爾實驗室還投入研究生進行理論研究工作[1],該文就是基于這種背景,以凹版印刷機為原型,繼續(xù)凹版印刷機的理論研究工作.該文以凹版印刷機為背景,對凹版印刷機張力控制問題進行了深入研究.推導了擺輥檢測系統(tǒng)模型、變頻器交流異步電動機傳動模型;完善了收放料裝置的動力學模型、張力模型、收料張力控制模型.在數(shù)學模型的

3、基礎上,開發(fā)了系統(tǒng)仿真應用軟件,建立了凹版印刷機的仿真環(huán)境.首先采用普通的PID控制器算法為控制策略,來驗證模型的合理性,進而總結(jié)凹版印刷機的控制特點.一是卷徑越大,轉(zhuǎn)動慣量越大,系統(tǒng)振蕩傾向增強;二是承印物的物理特性,如彈性模量和密度,都會對控制性能產(chǎn)生很大的影響.由于凹版印刷機是一個復雜的控制對象,尤其在收放料過程中,收放料裝置的動態(tài)特性發(fā)生很大的變化,采用普通的PID控制器很難保證印刷過程的動態(tài)性能,很難保障在各種使用狀態(tài)下的動態(tài)