绷带切割机控制系统关键技术的研究

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绷带卷是常见的医疗用品,但是绷带卷的生产效率发展缓慢,其中最大的阻碍就是绷带卷的分切技术。多线切割技术是一种新型的切割技术,现多用于半导体材料的加工,其一次性可将材料分切成数份的特点特别适合于绷带卷的分切,若将多线切割技术应用于绷带卷的分切,对于提高绷带卷的分切效率将有重大的意义。本文研究了绷带切割机的机械结构与控制原理,着重对绷带切割机的收放线控制系统进行了研/究,总结了实现收放线控制系统的关键技术:张力控制、上下位机的通讯以及电机速度的同步控制。本文首先对切割线的张力进行了研究与分析,得出张力波动产生的根本原因是电机间的同步速度跟随误差,并基于PID和模糊PID两种算法对切割线的张力进行了控制与仿真,对比得出模糊PID算法对切割线张力波动的控制效果更好,可以满足系统的控制要求。为了验证模糊PID控制器的控制效果,根据绷带切割机收放线控制部分特点设计了速度同步跟随控制系统。针对控制系统,实现了基于VISA驱动的LabVIEW与PLC的串口通讯,进行了相关的电路设计和硬件线路搭建,使用LabVIEW软件开发了上位机模糊PID控制器,使用WPLSoft软件编写了下位机梯形图程序。实验测试的结果表明在模糊PID控制器的控制下,减小了电机间的速度同步跟随误差,验证了模糊PID控制器提升系统控制精度的有效性。
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