机械轴凹印机稳速印刷过程中套色控制的稳定性分析方法技术

本发明专利技术公开了一种机械轴凹印机稳速印刷过程中套色控制的稳定性分析方法，本发明专利技术的机械轴凹印机稳速印刷过程中的套色控制方法在数学模型的基础上，引入机械轴凹印机稳速印刷过程中套色控制的稳定性分析方法进行控制设计。本发明专利技术所述控制方法不仅理论上确保了系统的稳定性，而且响应速度快、可以有效地消除整个系统的色差，提高套色精度，非常适合在机械轴凹印机稳速印刷过程中广泛使用。轴凹印机稳速印刷过程中广泛使用。轴凹印机稳速印刷过程中广泛使用。

【技术实现步骤摘要】
机械轴凹印机稳速印刷过程中套色控制的稳定性分析方法


[0001]本专利技术涉及印刷控制领域，尤其涉及一种机械轴凹印机稳速印刷过程中套色控制的稳定性分析方法。

技术介绍

[0002]在机械轴凹印机印刷过程中，需印制的复杂图案被分解为若干简单图案分别刻制在印刷版辊上，进行印刷时，承印材料通过进料部分依序通过各印刷单元，各印刷单元将相应的简单图案印制在承印材料上，最后得到复杂的印制图案。在印刷过程中存在各单元间相应印刷图案的准确定位问题，也就是套色误差的问题。套色的准确性对产品质量的影响至关重要，因此，当印刷过程中存在印刷图案间相对位置出现偏差时，需采用控制方法减小或者消除这种位置偏差即套色误差。鉴于套色精度对产品质量的影响，快速减小或者消除套色误差的控制方法变得尤为重要。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是要提供一种机械轴凹印机稳速印刷过程中套色控制的稳定性分析方法。提高了现有技术中稳速印刷过程中的响应速度慢和套色精度不高的技术问题。
[0004]为达到上述目的，本专利技术是按照以下技术方案实施的：
[0005]本专利技术机械轴凹印机稳速印刷过程中套色控制的稳定性分析方法：建立如下模型：
[0006][0007][0008]其中λ
i
为任意正数。ε
i
(t)为根据权利要求6所述模型构造的中间变量；对上式ε
i
(t)求导可得：
[0009][0010]其中
μi
也是任意的正数；ε
ir/>(t)是一个中间变量；明显当e
i
(t)收敛致0，ε
i
(t)也同样收敛致0；给出本系统的能量函数：
[0011][0012]对能量函数求导可知，当(i
‑
1)单元的补偿辊控制量的控制式为：
[0013][0014]能量函数的导数为：
[0015][0016]因此为保证系统稳定收敛，控制计算式为：
[0017][0018]所述的机械轴凹印机稳速印刷过程中套色控制稳定性分析方法的应用：所述机械轴凹印机包括两个以上(i个)印刷单元，每个印刷单元均安装有套色控制系统，所述机械轴凹印机稳速印刷过程中套色控制稳定性分析方法用于所述套色控制系统中的稳定性分析。
[0019]所述套色控制系统的套色控制方法包括以下内容：
[0020]承印材料依序经过机械轴凹印机的各印刷控制单元进行该单元的色组印刷，所述色组i的误差检测系统判断色组i和色组1是否存在套色误差，若有，则色组i的控制系统计算出色组i和色组1的套色误差值，并在确定的套色精度下，根据模型依据所述机械轴凹印机稳速印刷过程中套色控制稳定性分析方法设计的控制计算式，根据所诉套色误差值以及前序补偿辊的控制量，计算得到色组i
‑
1与色组i之间的补偿辊纵向线速度变化量，并以控制指令的方式发送到所述机械轴凹印机的伺服电机；所述伺服电机接收根据所述控制指令调整色组i
‑
1与色组i之间补偿辊的纵向线速度，直至消除所述色组i与色组1的套色误差；各后续色组误差检测系统判断该色组和色组1是否存在套色误差，若有则依上述方法，至消除该色组与色组1之间的误差。
[0021]所述套色控制系统包括传感装置和控制器，所述传感装置用于检测套色误差，并将所述套色误差发送给所述控制器；所述控制器基于模型，并根据所述接收到的套色误差以及前序色组的控制量，依据所述的机械轴凹印机稳速印刷过程中套色控制稳定性分析方法设计的控制计算式计算出控制量，并以控制指令的方式发送到所述机械轴凹印机的伺服电机，以调节补偿辊的纵向线速度；所述控制量为色组间补偿辊的纵向线速度变化量。
[0022]本专利技术的有益效果是：
[0023]本专利技术是一种机械轴凹印机稳速印刷过程中套色控制的稳定性分析方法，与现有技术相比，本专利技术的机械轴凹印机稳速印刷过程中的套色控制方法在数学模型的基础上，引入机械轴凹印机稳速印刷过程中套色控制的稳定性分析方法进行控制设计。本专利技术所述控制方法不仅理论上确保了系统的稳定性，而且响应速度快、可以有效地消除整个系统的色差，提高套色精度，非常适合在机械轴凹印机稳速印刷过程中广泛使用。
附图说明
[0024]图1为本专利技术所述系统i单元与i+1单元之间的结构图；
[0025]图2为本专利技术所述建模过程的对应流程图；
[0026]图3为本专利技术一种机械轴凹印机在稳速运行过程中的套色控制方法的流程图；
[0027]图4为本专利技术所采用的机械轴模型输出与实际系统输出对比图；
[0028]图5为本专利技术一种机械轴凹印机机套色控制方法的色组2误差响应曲线；
[0029]图6为本专利技术一种机械轴凹印机机套色控制方法的色组3、4误差响应曲线；
[0030]图7为本专利技术一种机械轴凹印机机套色控制方法的色组5、6、7误差响应曲线。
具体实施方式
[0031]下面结合附图以及具体实施例对本专利技术作进一步描述，在此专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。
[0032]凹印机的控制系统由张力控制系统和套色控制系统两大部分组成。张力控制的目的是维持印刷设备收放卷部分的张力平衡，以避免出现印刷材料褶皱和被拉断的情形，并且为印刷单元的套色控制打下基础；套色控制则是为了消除由于各种扰动因素造成的套色误差，提高套色精度和产品质量。从控制目标上看，这两个控制系统是不一样的，但是实质上，它们解决的核心问题都是张力控制的问题。在收放卷部分，安装有检测张力的压力传感器，张力控制是通过传感器检测到的张力值来反馈调节收放卷电机的速度从而维持张力的平衡。在印刷色组之间，安装有色差检测装置，套色控制是通过色差来反馈来调节补偿辊的纵向线速度，进而调整色组间的张力，最终来消除套色误差。
[0033]本专利技术的机械轴凹印机主要由放卷进料部分、印刷单元和出料收卷3大部分组成。放卷进料部分负责将印刷材料从缠绕材料的圆形滚轴以恒定的线速度送进印刷单元，该部分有专门的张力控制系统保障印刷张力的稳定；印刷单元将单色图案依次承印在印刷材料上，每个色组之间安装有烘干器，材料在完成当前色的印刷而后进入下一印刷单元之前，必须先烘干，以防止刚刚印上的图案花掉；为了提高套色精度，每个色组都安装有套色控制系统，出料收卷部分将印好的材料连续平稳地收集到收卷轴上。印刷前，一幅完整的彩色图案被分解为若干幅单色底片，然后刻画在圆形滚筒上制成印刷版辊。印刷时，放卷进料部分将印刷材料牵引至印刷单元，材料依次经过各个色组，进行单色印刷、热风干燥，材料在印好最后一个颜色后进入出料收卷部分，收卷电机将材料卷至收卷轴，一幅彩色图案的印刷就完成了。
[0034]如图1
‑
7所示，为本专利技术一种机械轴凹印机在稳速运行过程中的套色控制方法的流程图，包括以下内容：
[0035]根据机械轴的数学模型构造能量函数，对能量函数和数学模型进行分析，推导得到一个确保系统稳定的控制算式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械轴凹印机稳速印刷过程中套色控制的稳定性分析方法，其特征在于：建立如下模型：如下模型：其中λ
i
为任意正数。ε
i
(t)为根据权利要求6所述模型构造的中间变量；对上式ε
i
(t)求导可得：其中
μi
也是任意的正数；ε
i
(t)是一个中间变量；明显当e
i
(t)收敛致0，ε
i
(t)也同样收敛致0；给出本系统的能量函数：对能量函数求导可知，当(i
‑
1)单元的补偿辊控制量的控制式为：能量函数的导数为：因此为保证系统稳定收敛，控制计算式为：2.一种如权利要求1所述的机械轴凹印机稳速印刷过程中套色控制稳定性分析方法的应用，其特征在于：所述机械轴凹印机包括两个以上(i个)印刷单元，每个印刷单元均安装有套色控制系统，所述机械轴凹印机稳速印刷过程中套色控制稳定性分析方法用于所述套色控制系统中的稳定性分析。3.根据权利要求2所述的机械轴凹印机稳速印刷过程中套色控制稳定性分析方法的应用，其特征在于：所述套色控制系统的套色控制方法包括以下内容：承印材料依序经过机械轴凹印机的各印刷控制单元进行该单元的色组印刷，所述色组i的误...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓忠华，张涛，陈智华，谭亚，
申请(专利权)人：武汉华茂自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：