一种基于模糊控制的表面处理机张力控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于模糊控制的表面处理机张力控制方法及系统，包括以下步骤：获取各个张力计检测到的各个伺服电机的张力数值；提取预先设置的各个伺服电机的转速设定值和张力设定值；将所述张力数值、转速设定值和张力设定值输入采用模糊PID控制算法的函数模型；通过采用模糊PID控制算法的函数模型确定各个伺服电机的输出转矩；通过伺服放大器输出对应输出转矩的电流控制信号调节各个伺服电机的驱动转矩；本发明专利技术的有益效果为：本发明专利技术通过不断检测系统张力，采用模糊PID控制算法不断向伺服电机执行系统传递张力信号，使得伺服电机执行符合实际控制情形的张力控制调节指令，加快了伺服电机执行结构的响应速度，减少了系统延迟的情况。延迟的情况。延迟的情况。

【技术实现步骤摘要】
一种基于模糊控制的表面处理机张力控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及电子铜箔装备
，特别是涉及一种基于模糊控制的表面处理机张力控制方法及系统。

技术介绍

[0002]传统的PID控制策略在单电机控制时能够发挥很好的作用，但是对于多个电机的同步张力控制，其无法判断其他电机的速度和转矩水平，传统的相邻耦合算法控制策略能够得到理想的同步控制性能，实际上由于负载动特性的参数很难实时测量，使得此策略在应用上受到限制，并且由于传统的PID控制策略非常繁琐，而且还难以实现多台伺服电机的同步张力控制，存在系统延迟，而且由于滞后相应情况的存在，使得表面处理机使用过程中出现箔材打折或者积料的情形，部分场合存在伺服电机驱动执行机构的控制振荡情况，甚至可能会出现局部张力过大导致断箔事故。

技术实现思路

[0003]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于模糊控制的表面处理机张力控制方法及系统，用于解决现有技术中难以实现多台伺服电机的同步张力控制的问题。
[0004]本专利技术的实施方式提供了一种基于模糊控制的表面处理机张力控制方法，包括以下步骤：获取各个张力计检测到的各个伺服电机的张力数值；提取预先设置的各个伺服电机的转速设定值和张力设定值；将所述张力数值、转速设定值和张力设定值输入采用模糊PID控制算法的函数模型；通过采用模糊PID控制算法的函数模型确定各个伺服电机的输出转矩；通过伺服放大器输出对应输出转矩的电流控制信号调节各个伺服电机的驱动转矩。
[0005]本专利技术的实施方式还提供了一种基于模糊控制的表面处理机张力控制系统，包括：数据获取模块，用于获取各个张力计检测到的各个伺服电机的张力数值，提取预先设置的各个伺服电机的转速设定值和张力设定值；数据处理模块，用于将所述张力数值、转速设定值和张力设定值输入采用模糊PID控制算法的函数模型，通过采用模糊PID控制算法的函数模型确定各个伺服电机的输出转矩；控制调节模块，用于通过伺服放大器输出对应输出转矩的电流控制信号调节各个伺服电机的驱动转矩。
[0006]本专利技术的实施方式还提供了一种服务器，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上述的基于模糊控制的表面处理机张力控制方法。
[0007]本专利技术的实施方式还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的基于模糊控制的表面处理机张力控制方法。
[0008]本专利技术实施方式相对于现有技术而言，主要区别及其效果在于：本专利技术通过不断检测系统张力，采用模糊PID控制算法不断向伺服电机执行系统传递张力信号，使得伺服电
机执行符合实际控制情形的张力控制调节指令，加快了伺服电机执行结构的响应速度，减少了系统延迟的情况，有效避免调节振荡、过冲等情况的发生，调节速度快、精度高，解决了多个伺服电机在本身特性影响下、机械传动误差下和外来干扰下造成的复杂张力影响的问题，使得系统运行平稳，不会发生箔材打折、积料甚至由于张力瞬时过大造成的断箔现象。
[0009]作为进一步改进，所述表面处理机包括基准电机和N个伺服电机，其中，1≤N且N为正整数，所述伺服电机包括开卷处的伺服电机、收卷处的伺服电机和中间液槽段的伺服电机。
[0010]作为进一步改进，在所述获取各个张力计检测到的各个伺服电机的张力数值之前，包括：设置所述基准电机的转速，根据设置好的基准电机的转速确定各个伺服电机的初始转速。
[0011]作为进一步改进，所述获取各个张力计检测到的各个伺服电机的张力数值，包括：获取对应各个伺服电机的张力传感器检测到的各个伺服电机的张力信号；通过所述张力适配器将所述张力信号进行放大；通过所述张力计将放大后的张力信号转化为张力数值。
[0012]作为进一步改进，所述中间液槽段的各个槽段的左右各设置一个张力传感器，所述张力信号来自于左右两个张力传感器检测的张力信号的叠加。
[0013]上述方案通过在中间液槽段的各个槽段的左右各设置一个张力传感器，并且张力信号来自于左右两个张力传感器检测的张力信号的叠加，从而保证了检测到的张力信号准确性。
[0014]作为进一步改进，所述通过采用模糊PID控制算法的函数模型确定各个伺服电机的输出转矩，包括：将所述张力数值、转速设定值和张力设定值模糊化；从模糊规则库中获取被输入激活的模糊规则；根据所述模糊规则确定从输入空间模糊集到输出空间模糊集的映射；将映射好的模糊化的张力数值、转速设定值和张力设定值清晰化；根据清晰化的张力数值、转速设定值和张力设定值确定各个伺服电机的输出转矩。
[0015]上述方案通过将张力数值、转速设定值和张力设定值模糊化，然后在根据从模糊规则库中选出被输入激活的模糊规则将模糊化的张力数值、转速设定值和张力设定值清洗话，从而能够实现多台伺服电机的同步张力控制，避免了多台伺服电机延迟。
附图说明
[0016]图1是本专利技术第一实施方式中的基于模糊控制的表面处理机张力控制方法流程图；
[0017]图2是本专利技术第二实施方式中的基于模糊控制的表面处理机张力控制方法流程图；
[0018]图3是本专利技术第三实施方式中的基于模糊控制的表面处理机张力控制方法流程图；
[0019]图4是本专利技术第四实施方式中的基于模糊控制的表面处理机张力控制系统示意图；
[0020]图5是本专利技术第五实施方式中的电子设备示意图；
[0021]图6是本专利技术中表面处理机整体流程和控制原理示意图；
[0022]图7是本专利技术中伺服放大器和张力计接线示意图；
[0023]图8是本专利技术中各电机协同工作模糊PID控制框图；
[0024]图9是本专利技术中模糊PID控制算法的基本结构图。
具体实施方式
[0025]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0026]需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0027]表面处理机为电解铜箔表面处理机，主要包括开卷、收卷、中间液槽段和烘箱部件；主要流程为：酸洗、粗化、固化、粗化、固化、粗化、固化、水洗、镀镍钴(或者黑化)、水洗、镀锌(或者镀锌镍)、水洗、镀铬、水洗、硅烷等流程，表面处理机内设有工艺槽和水洗槽，工艺槽与水洗槽设置为12
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于模糊控制的表面处理机张力控制方法，其特征在于，包括以下步骤：获取各个张力计检测到的各个伺服电机的张力数值；提取预先设置的各个伺服电机的转速设定值和张力设定值；将所述张力数值、转速设定值和张力设定值输入采用模糊PID控制算法的函数模型；通过采用模糊PID控制算法的函数模型确定各个伺服电机的输出转矩；通过伺服放大器输出对应输出转矩的电流控制信号调节各个伺服电机的驱动转矩。2.根据权利要求1所述的一种基于模糊控制的表面处理机张力控制方法，其特征在于：所述表面处理机包括基准电机和N个伺服电机，其中，1≤N且N为正整数，所述伺服电机包括开卷处的伺服电机、收卷处的伺服电机和中间液槽段的伺服电机。3.根据权利要求2所述的一种基于模糊控制的表面处理机张力控制方法，其特征在于：在所述获取各个张力计检测到的各个伺服电机的张力数值之前，包括：设置所述基准电机的转速，根据设置好的基准电机的转速确定各个伺服电机的初始转速。4.根据权利要求2所述的一种基于模糊控制的表面处理机张力控制方法，其特征在于：所述获取各个张力计检测到的各个伺服电机的张力数值，包括：获取对应各个伺服电机的张力传感器检测到的各个伺服电机的张力信号；通过所述张力适配器将所述张力信号进行放大；通过所述张力计将放大后的张力信号转化为张力数值。5.根据权利要求4所述的一种基于模糊控制的表面处理机张力控制方法，其特征在于：所述中间液槽段的各个槽段的左右各设置一个张力传感器，所述张力信号来自于左右两个张力传感器检测的张力信号的叠加。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪毅成，刘建广，王东海，高平莉，王书洪，
申请(专利权)人：上海昭晟机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：