基于MATLAB的兩電機驅動張力伺服控制系統(tǒng)仿真設計
陳沖1，楊學民2
(1 鹽城工學院 電氣工程學院，江蘇 鹽城 224051；
2 中國石油大學(北京) 經(jīng)濟管理學院，北京 102249)
摘 要：張力與轉速是一對強耦合的被控量，在任何情況下減小因轉速的變化而造成的張力瞬時變化是最為關鍵的一點。針對兩電機驅動的張力伺服系統(tǒng)，采用解析式的方式給出其數(shù)學模型。基于該模型設計了 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡 PID 控制器，對系統(tǒng)中的轉速和張力變量進行自適應解耦控制。仿真結果表明，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)性能及較強的魯棒性。
關鍵詞： 神經(jīng)網(wǎng)絡；張力伺服系統(tǒng)；解耦控制；轉速；皮帶張力
中圖分類號：TP273 ；TM34 文獻標識碼：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
參考文獻
[1] 丁網(wǎng)芳，劉星橋. 采用自抗擾控制的三電機同步協(xié)調系統(tǒng)[J]. 信息技術，2018(2)：22-27.
[2] 劉金琨. 先進 PID 控制 MATLAB 仿真[M].4 版. 北京：電子工業(yè)出版社，2016.
[3] 朱茂林. 多電機轉速同步控制策略的研究與應用[D]. 合肥：合肥工業(yè)大學，2013.
[4] 王超雄. 多電機同步協(xié)調控制技術初探[J] . 企業(yè)導報，2014(22)：27-28.
[5] 李金鵬. 雙直流伺服電機同步協(xié)調控制方法研究[J]. 價值工程，2018，37(2)：111-112.
[6] 戴暉，沈錦飛. 基于定子磁鏈的雙饋電機矢量控制系統(tǒng)的研究[J]. 電工電氣，2010(8)：5-8.
[7] 孫歡歡， 莫岳平， 馬瑞， 等. 基于矢量控制的內饋電機雙閉環(huán)控制系統(tǒng)研究[J] . 電工電氣，2016(6)：12-15.
