摘要：碳纤维作为一种基础性原材料被广泛应用于航空航天、新能源汽车等高尖端领域。为实现CANbus网络环境下碳纤维角联织机的经纱恒张力控制,提升碳纤维织物性能,提出了一种H_(∞)网络化经纱张力控制策略。首先,进行了织机分区域的动力学分析,深入研究了基于Kelvin模型的经纱张力动态模型建立;其次,在建立双向通道数据丢包和网络时延依赖的网络化模型基础上,给出了闭环系统均方指数稳定及H_(∞)稳定的充分条件,并用Lyapunov泛函、锥补线性化迭代(cone complementary linearisation, CCL)算法,给出了带有观测器的最优H_(∞)控制器的设计步骤;最终,仿真表明所提出的控制器可有效地提高经纱张力控制系统对网络因素及开口扰动的鲁棒性。

摘要：针对一类存在不确定时延的网络控制系统,该文提出了一种H∞状态观测器的设计方法。在考虑时延小于等于一个采样周期时的情况,将状态反馈网络控制系统建模为具有不确定性的离散时变系统,并建立了基于状态观测器的网络控制系统。根据Lyapunov稳定性理论,结合Matlab中的LMI工具箱进行可行性分析,得到了H∞状态观测器的设计方法,并验证其鲁棒稳定性。最后,以碳纤维角联织机为例进行仿真,验证了所设计状态观测器的可行性和鲁棒性。

摘要：针对碳纤维角联织机经纱张力控制中存在的张力控制精度低与通信网络资源受限问题,提出一种基于事件触发目标再现启发式动态规划(event-triggered goal representation heuristic dynamic programing,ET-GrHDP)的张力控制方法。首先,分析碳纤维织机的织造原理,构建张力系统控制模型。其次,在GrHDP算法的基础上,采用小波神经网络(wavelet neural network,WNN)设计评价网络,BP神经网络(back propagation neural network,BPNN)设计执行网路和目标网络,以增强GrHDP近似最优控制的能力,同时引入事件触发机制,实现小波GrHDP张力控制器仅在事件触发时刻更新控制信号。最后,使用MATLAB软件对张力系统进行仿真控制实验。与经典GrHDP张力控制相比,所提控制策略在系统状态跟踪响应时间上缩短近22.9%,送经、卷取线速度均无超调量,张力超调量为1.8%,且抗干扰能力强,提高了张力系统的控制性能。在事件触发机制下,张力控制器降低近84%的计算次数,有效减少了通信资源的浪费。

摘要：针对碳纤维角联织机卷取系统中的张力控制问题,对卷取系统进行动力学分析并建立动力学模型;在考虑网络诱导时延、数据包丢失及网络带宽占有率等因素的基础上设计一种自适应模糊PID控制器,将此控制方法与常规的PID控制方法进行仿真对比。结果表明,在同时存在网络诱导时延、数据包丢失及网络带宽占有率的情况下,自适应模糊PID控制方法超调量小、输出张力波动小、跟踪效果良好、系统稳定性强,具有更好的控制效果。

摘要：针对碳纤维角联织机经纱张力控制问题,考虑开口等不确定因素对经纱张力的影响,建立了离散非线性送经系统张力控制模型,提出了策略迭代自适应动态规划(ADP),并对ADP中评价网络设计了自适应权值更新率;证明了策略迭代ADP在离散系统的收敛性,削减了非线性及不确定因素对经纱张力的影响,实现了对经纱张力的稳定控制,提高了系统鲁棒性。仿真结果表明:相比传统ADP,策略迭代ADP可以使经纱张力在2 s内快速无波动的到达稳定状态,使系统性能指标函数收敛更优。

摘要：为了解决碳纤维角联织机经纱张力网络化控制系统(NCS)存在的网络诱导时延与数据包丢失问题,分析当前先进控制算法和控制技术的不足,对碳纤维角联织机开口系统与送经系统进行动力学分析并建立数学模型,采用切换系统处理方法建立网络控制系统模型并运用Lyapunov函数进行指数稳定性分析,基于网络化控制系统设计一种状态反馈控制器以补偿网络诱导时延与数据包丢失带来的影响,利用TrueTime进行仿真研究。结果表明:兼具时延与丢包的NCS稳定化状态反馈的控制器无超调,稳定速度快,抗干扰性能强,对存在不同的网络诱导时延与数据包丢失都有很好的控制效果,且能够有效提高碳纤维织物质量。