基于扩张状态观测器的卷筒料印刷机料带张力测量方法技术

本发明专利技术公开了基于扩张状态观测器的卷筒料印刷机料带张力测量方法，根据摆辊机构转角与待测料带张力之间的力学关系，建立摆辊机构张力系统的数学模型，利用扩张状态观测器估计摆辊机构转角及其一阶、二阶导数，将摆辊转角及其一阶、二阶导数的估计值代入摆辊机构张力系统模型中，求出料带张力值。本发明专利技术所提出的张力测量方法，利用扩张状态观测器的滤波性能有效滤除摆辊转角测量过程中的干扰量，解决了求取摆辊转角一阶、二阶导数过程中存在放大干扰量的问题，实现了卷筒料印刷机料带张力的高精度测量。精度测量。精度测量。

【技术实现步骤摘要】
基于扩张状态观测器的卷筒料印刷机料带张力测量方法


[0001]本专利技术属于卷筒料印刷装备控制
，具体涉及基于扩张状态观测器的卷筒料印刷机料带张力测量方法。

技术介绍

[0002]料带张力高精度控制是卷筒料印刷机生产高保真多色印刷品的保障，也是卷筒印刷机向印刷电子领域推广的基础。摆辊机构作为卷筒料印刷机料带张力测量中应用最广泛的部件，其测量精度是实现高精度张力控制的核心因素。然而，以摆辊机构转角为输入、料带张力为输出的摆辊机构张力系统是典型的二阶微分系统，导致直接采集摆辊机构转角求取料带张力存在放大干扰的问题。工程应用中更多的是将摆辊机构张力系统模型简化为比例系统模型，致使摆辊测量料带张力精度不高，无法满足高速高精度多色印刷时张力控制的需求。因此，卷筒料印刷装备控制
亟需一种摆辊机构高精度测量料带张力的方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供基于扩张状态观测器的卷筒料印刷机料带张力测量方法，旨在解决摆辊机构张力系统模型求取料带张力过程中存在放大干扰量的问题，大幅提高摆辊机构测量料带张力的精度，具有简单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于扩张状态观测器的卷筒料印刷机料带张力测量方法，其特征在于，首先根据摆辊机构转角与待测料带张力之间的力学关系，建立摆辊机构张力系统的数学模型；接着利用扩张状态观测器估计摆辊转角及其一阶、二阶导数，将摆辊转角及其一阶、二阶导数的估计值代入摆辊机构张力系统模型中，求出高精度料带张力值，具体包括如下步骤：步骤1：建立摆辊机构张力系统数学模型；步骤2：设计摆辊机构转角扩张状态观测器；步骤3：计算摆辊机构中料带张力值。2.根据权利要求1所述的基于扩张状态观测器的卷筒料印刷机料带张力测量方法，其特征在于，步骤1：建立摆辊机构张力系统数学模型为：式(1)中，T为摆辊机构中料带张力，J
D
为摆辊和摆杆绕摆杆支撑点的等效转矩，θ为摆辊机构偏离平衡位置的转角，B为摆轴的阻尼系数，P为气缸压力，A为气缸活塞面积，K为气缸弹簧弹性系数，d
K
为气缸摆臂长度，d
D
为浮动辊摆臂长度。3.根据权利要求1所述的基于扩张状态观测器的卷筒料印刷机料带张力测量方法，其特征在于，步骤2：设计摆辊机构转角扩张状态观测器为：根据摆辊机构张力系统数学模型，设计的扩张状态观测器为二阶观测器，其离散表达式如下：式(2)中，e为跟踪误差、z1、z2、z3为扩张状态观测器的输出量，分别用于估计θ、θ的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘善慧，丁好迪，郁智钦，秦高将，陈亮，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：