基于MATLAB的兩電機(jī)驅(qū)動張力伺服控制系統(tǒng)仿真設(shè)計
陳沖1，楊學(xué)民2
(1 鹽城工學(xué)院 電氣工程學(xué)院，江蘇 鹽城 224051；
2 中國石油大學(xué)(北京) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 102249)
摘 要：張力與轉(zhuǎn)速是一對強(qiáng)耦合的被控量，在任何情況下減小因轉(zhuǎn)速的變化而造成的張力瞬時變化是最為關(guān)鍵的一點。針對兩電機(jī)驅(qū)動的張力伺服系統(tǒng)，采用解析式的方式給出其數(shù)學(xué)模型。基于該模型設(shè)計了 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) PID 控制器，對系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)速和張力變量進(jìn)行自適應(yīng)解耦控制。仿真結(jié)果表明，與常規(guī) PID 定參數(shù)控制系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)能夠根據(jù)環(huán)境變化自動獲得最優(yōu) PID 參數(shù)，對系統(tǒng)轉(zhuǎn)速和張力實現(xiàn)了較好的解耦控制，具有良好的動靜態(tài)性能及較強(qiáng)的魯棒性。
關(guān)鍵詞： 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；張力伺服系統(tǒng)；解耦控制；轉(zhuǎn)速；皮帶張力
中圖分類號：TP273 ；TM34 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-3175(2022)11-0033-05
Simulation Design of Two-Motor Tension Servo Control
System Based on MATLAB
CHEN Chong1, YANG Xue-min2
（1 School of Electrical Engineering, Yancheng Institute of Technology , Yancheng 224051, China;
2 School of Economics and Management, China University of Petroleum, Beijing 102249, China）
Abstract: Tensile force and speed are a pair of strong coupling controlled variables. It is vital to decrease the speed change caused by the change of tensile force in the tension servo system. This paper employed an analysis approach to construct the mathematical model of the two-motor tension servo control system. It designed a PID controller based on BP neural network to carry on the adaptive decoupling control for the speed and tension variable in the system. The simulation results showed that compared with the traditional PID constant parameters control,the designed control system could obtain optimal parameters of the PID controller according to environmental change, realize better decoupling control of speed and tension, and possess great dynamic and static characteristics and good robustness.
Key words: neural network; tension servo system; decoupling control; speed; belt tension
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