全自动恒张力控制系统的研制

【摘要】：张力控制是纺织,造纸等行业应用最为广泛的一项技术,它实现的好坏直接关系到产品的生产效率的高低和质量的优劣。近些年来,随着人们对产品要求的进一步提高,张力控制越来越引起电气工程师们的注意。 早期的张力控制,绝大多数借助于模拟电子器件来实现,一般控制精度低,稳定性差,效果欠佳。现代电力电子技术和集成电子技术的发展,用简便化的数字电路和微控制芯片取代了原来的模拟电路,使张力控制系统向着多功能,数字化,高精度的方向迈进。 本文介绍的是一种基于MCS51系列单片机与相关数字集成电路的多功能张力控制系统。首先介绍了张力控制技术基本原理,实现方式,国内外的发展现状,以及研制开发该系统的必要性和意义。接着介绍了磁粉制动器的基本原理和电气工作特性,随后根据张力控制系统实现方式,分别就全自动、半自动、手动方式下的硬件设计和抗干扰技术展开讨论。文章的最后,详细讨论了数字PID控制算法,并对控制系统整体进行建模和仿真,根据实验结果,证实了该系统的良好性能。 相对于传统的张力控制器,该系统实现了全数字化改进,采用了类似PWM脉宽调制控制的方式和高精度的AD采样芯片,保证了三种操作方式的优秀性能。操作界面更加友好,具有良好的抗干扰性能,能够较好的完成控制效果,满足不同用户的要求。