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玻璃钢缠绕控制系统的研究与应用

李军华  
【摘要】: 玻璃钢缠绕系统是生产玻璃钢储罐及管道的设备。我国现有的缠绕系统一般是机械式的,机械式缠绕系统在生产不同规格的制品时须频繁改变机械装置,生产效率低,操作极不方便。而且,由于机械调速的限制,导致缠绕系统的速比不能连续可调,影响了产品的工艺。当今,自动化控制系统已经在各行各业得到了广泛的应用和发展,采用先进的控制系统控制玻璃钢缠绕工艺已成为发展的趋势。 本文针对玻璃钢缠绕的特点,对其控制系统作了较深入的研究,分析了应用于玻璃钢缠绕的伺服系统的性能要求,研究了现代伺服系统的设计方法。在本文中,伺服系统的设计采用了典型的三环控制,既系统由电流环、速度环、位置环组成。由于电流环内部的系统参数较为明确,在系统运行中变化不大,同时考虑到电流环的快速性,所以电流环的设计仍采用传统的PID控制。为了确保整个系统的稳态精度和精确定位,位置环的设计也采用了传统的PID控制。速度环的设计采用的是自调整因子的模糊PID控制算法,代替了原有的PID控制。虽然PID控制应用广泛,技术成熟,但需要给定系统的精确模型,而模糊控制虽然对系统的不确定性有一定的适应性,但系统的响应速度要受到影响。本文分析了二者的优劣,取长补短,采用了自调整因子的模糊PID控制。结果表明,该控制器对系统参数的摄动、外部环境的变化以及模型的不确定都有着鲁棒性的优点。


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