基于SOA优化的ADRC胎面卷取张力控制系统

作     者：郭池 陈明霞 吴俊杰 GUO Chi;CHEN Ming-xia;WU Jun-jie

作者机构：广西高校先进制造与自动化技术重点实验室(桂林理工大学)桂林541006 桂林理工大学机械与控制工程学院桂林541006 

基　　金：国家自然科学基金(61863009) 梧州市中央引导地方科技发展资金(202201001) 广西科技计划-广西重点研发计划(桂科AB22080093) 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2024年第24卷第23期

页      码：9937-9946页

摘      要：胎面卷取张力控制的精度直接影响后期成型工序的精度和硫化成品质量。为保证胎面成品的质量,以挤出联动线卷取时的张力控制为研究对象,针对胎面制品卷取速度和时变卷径引起的张力波动问题,首先分析系统张力产生机理,建立张力系统的数学模型,设计了系统启动和运行阶段的张力观测算法。其次建立仿真模型在系统启动-运行阶段通过对比自抗扰控制器(active disturbance rejection control,ADRC)与比例-积分-微分(proportional integral derivative,PID)的控制性能,验证了自抗扰控制响应速度快,能够稳定地控制张力,并且具备出色的抗干扰性和抗内部参数扰动能力。最后采用人群搜索算法(seeker optimization algorithm,SOA)筛选控制器参数最优值,将控制器应用到张力系统模型,仿真验证了所设计的人群搜索自抗扰控制策略的有效性和准确性。结果表明:SOA优化性能较好且与ADRC相结合的控制方式控制效果较佳。研究结果在桂林橡胶设计院的工艺方法及性能指标体系上进行控制算法设计,对实际生产具有一定的参考价值。

主 题 词：张力控制 自抗扰控制 人群搜索算法 张力观测 数学建模 

学科分类：08[工学] 0835[0835] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.12404/j.issn.1671-1815.2305891

馆 藏 号：203140393...