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轮胎压延生产线张力控制研究

作　者: 苑旭东
导　师: 钱晓龙
学　校: 东北大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 压延生产线张力控制模型参考自适应控制 Narendra误差模型
分类号: TQ336.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

在轮胎生产工艺中,压延生产线生产出的钢丝(纤维)帘线覆胶产品的质量关系到轮胎的质量,而钢丝(纤维)帘线产品的张力是影响产品质量的重要因素。随着我国汽车工业的发展,对轮胎的数量和质量有了更高的需求,因此有必要对压延生产线的张力进行深入的研究。本文介绍了汽车轮胎的生产过程,详细阐述了压延生产线的各组成部分和压延机的工作原理,绘制了控制系统结构图。接着结合动力学等相关知识,对压延生产线的张力进行了数学建模。结合推导出的数学模型,针对压延生产过程中张力波动的问题,分析出扰动的不确定性、参数慢时变性和近似性是导致张力波动的原因。然后对模型参考自适应控制进行了理论分析,给出了模型参考自适应控制算法推导过程。根据模型参考自适应控制具有结构相对简单、容易工程实现等特点,采用Narendra误差模型的基于李亚普诺夫稳定理论的模型参考自适应控制策略设计自适应控制器,使压延生产线各部分的控制系统能够适应各种变化而不断地修正控制器参数,从而使系统输出达到理想的效果。最后在Matlab/Simulink环境下进行了仿真,仿真结果表明当模型参数在一定范围内发生变化或外界扰动随时间变化时,所设计的自适应控制器都能够有效地抑制参数变化和外界扰动,以保证系统具有良好的特性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-16
  1.1 课题研究的背景和意义  10-11
  1.2 国内外压延技术发展概述  11-13
    1.2.1 国内外压延设备的现状  11
    1.2.2 国内外压延张力控制技术现状  11-13
  1.3 本文的主要工作  13-16
第2章轮胎压延生产线  16-32
  2.1 轮胎的生产工艺  16-19
  2.2 压延生产线  19-22
    2.2.1 帘布导开部分  20-21
    2.2.2 钢丝导开部分  21
    2.2.3 压延机部分  21-22
    2.2.4 帘布卷取部分  22
  2.3 压延机的分类  22-24
  2.4 压延机的结构  24-27
  2.5 压延机的工作原理  27-29
    2.5.1 压延时胶料的塑性流动和变形  27-28
    2.5.2 压延时胶料的延伸变形  28
    2.5.3 胶料压延后的收缩变形和压延效应  28-29
  2.6 压延生产线的控制系统  29-30
  2.7 本章小结  30-32
第3章压延生产线张力数学模型  32-46
  3.1 帘布导开部分张力数学模型  32-36
    3.1.1 帘布导开数学模型  33-35
    3.1.2 储布架段张力  35-36
  3.2 钢丝导开部分张力数学模型  36-37
  3.3 压延机部分张力数学模型  37-42
    3.3.1 压延前张力数学模型  37-39
    3.3.2 压延后张力数学模型  39-42
  3.4 帘布卷取部分张力数学模型  42-44
  3.5 本章小结  44-46
第4章压延张力的模型参考自适应控制  46-64
  4.1 自适应控制系统  46-47
  4.2 模型参考自适应控制  47-58
    4.2.1 模型参考自适应控制系统设计  49-53
    4.2.2 基于Narendra误差模型的自适应控制器设计  53-58
  4.3 压延张力系统自适应控制器设计  58-62
  4.4 本章小结  62-64
第5章系统仿真  64-72
  5.1 模型参考自适应控制系统仿真  64-65
  5.2 导开部分张力系统仿真  65-67
  5.3 压延部分张力系统仿真  67-69
  5.4 卷取部分张力系统仿真  69-70
  5.5 本章小结  70-72
第6章结束语  72-74
  6.1 研究工作总结  72
  6.2 未来工作展望  72-74
参考文献  74-78
致谢  78

轮胎压延生产线张力控制研究

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