一种绕线伺服张力器建模及其H∞仿真控制研究*

作者：赵朋飞，胡国清*，孙奇伟，焦亮 日期：2016-09-09/span> 浏览：3006 查看PDF文档

一种绕线伺服张力器建模及其H∞仿真控制研究*

赵朋飞，胡国清*，孙奇伟，焦亮

(华南理工大学 机械与汽车工程学院, 广东 广州 510641)

 

摘要：针对异形线圈绕制时速度波动造成的张力波动问题，为了降低张力波动幅度，设计出了一种伺服张力控制装置并研究了其控制方法。在分析跳辊上、下游绕线长度和跳辊上绕线速度的基础上，建立了该张力器的张力数学模型，并分析了各扰动对张力的影响程度。研究了H∞控制方法在异形线圈绕线过程中的控制应用和设计方法，以及权函数的选择方法。利用Matlab工具箱设计得到了H∞控制器，使扰动至张力传递函数H∞范数最小，并设计PI控制器进行了对比，分析了闭环控制系统中扰动至张力的幅频特性，并在不同频率、不同速度正弦信号扰动输入下对控制系统进行了仿真分析。研究结果表明，该伺服张力器能有效控制张力波动幅度，与PI相比H∞控制方法能适应不同频率的扰动，且其张力波动幅度仅是PI控制下的1/3。

关键词：异形线圈；张力模型；张力控制；H∞控制

中图分类号：TH39;TP271.4            文献标志码：A              文章编号：1001-4551(2016)07-0878-05
 

 

本文引用格式：赵朋飞，胡国清，孙奇伟,等.一种绕线伺服张力器建模及其H∞仿真控制研究［J］.机电工程，2016，33(7)：878-882.ZHAO Pengfei, HU Guoqing, SUN Qiwei, et al. Modeling and H∞ control simulation of servo coil winding tensioner［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2016,33(7):878-882.
《机电工程》杂志：http://www.meem.com.cn