基于软计算的张力控制研究

论文摘要

张力控制在印刷包装行业中是一个极其重要的环节,对生产过程的张力稳定控制是保证产品质量的关键技术之一。复合机张力控制对象是一个多输入、时变大的非线性系统,应用传统的控制方法很难获得满意的效果。而神经—模糊控制具有适合不确定系统的特点,为此本文提出了基于神经—模糊控制的张力控制方法,并将其应用于复合机的联线张力控制中。针对目前对复合机联线张力控制研究较少的现状,本文对复合机联线张力的组成结构、工作原理和动力学模型进行分析,建立了张力控制系统的数学模型。提出基于软计算的张力控制方法,设计了系统的模糊神经网络结构,并提出了系统的隶属函数、规则库、算子整定方法来改善控制效果。对三种整定系统(隶属函数、规则库、T算子整定)进行仿真分析,并与未整定系统、PID系统进行对比,分析几种系统的优劣性。通过仿真分析和实际生产的验证,结果表明基于软件算的张力控制器克服了传统张力控制方法的缺陷,提高了整个系统的响应速度和控制精度,张力波动小,满足了复合机系统的性能要求,系统运行可靠。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景与意义
• 1.2 复合机生产工艺概述
• 1.3 张力控制的特点
• 1.4 张力控制的发展及研究现状
• 1.4.1 张力控制的发展
• 1.4.2 张力控制的研究现状
• 1.5 主要研究内容与篇章结构安排
• 第二章 张力系统结构及数学模型
• 2.1 通用张力控制系统的组成
• 2.2 联线张力原理与分析
• 2.2.1 组成结构
• 2.2.2 工作原理
• 2.2.3 联线张力动力学分析
• 2.3 张力控制系统的数学模型
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于软计算的张力控制系统设计
• 3.1 软计算方法介绍
• 3.1.1 神经—模糊和软计算的特性
• 3.1.2 神经—模糊计算及与其它计算方法的融合
• 3.1.3 软计算方法应用与发展前景
• 3.2 神经—模糊张力控制系统的设计
• 3.2.1 模糊化
• 3.2.2 模糊推理
• 3.2.3 去模糊化
• 3.3 神经—模糊张力控制系统整定方法
• 3.3.1 隶属函数整定
• 3.3.2 规则库整定
• 3.3.3 T算子整定
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于神经—模糊的张力控制系统仿真及应用
• 4.1 MF整定仿真及分析
• 4.2 规则库整定仿真及分析
• 4.3 T算子整定仿真及分析
• 4.4 神经—模糊张力控制器的应用
• 4.4.1 硬件组态
• 4.4.2 算法实现
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 主要研究工作总结
• 5.2 后续工作及展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的科研成果及论文发表情况