转子绕线机控制系统结构示意图
转子绕线机结构图
控制器
c s
G（）设计的具体要求是[22]：
1）响应的稳态误差小于10﹪，静态速度误差系数
v
K=10；2）系统对阶跃输入的超调量在10﹪左右；
3）按 =2％要求的系统调节时间为3s左右。
为了提高系统的稳定精度，必须采用高增益，但过高的1K 对系统的稳定性和动态性能都会产生不利影响。需要调节不同的1K 值下的系统响应。
1K =500时对应的控制器的瞬态响应如图16所示。
Step Response
Time (sec)
A m p l i t u d e
024681012
0.20.40.60.811.2
1.41.61.8System: G
P eak amplitude: 1.7Overshoot (%): 69.9At time (sec): 0.607
System: G
se Time (sec): 0.205
System: G
Settling Time (sec): 7.51
System: G Final Value: 1
上升时间s t r 205.0=，峰值7.1)(=p t h ，超调量%9.69%=σ，峰值时间s 607.0=p t ，调节时间s 51.7=s t ，终值1)(=∞h 。
速度误差系数c v s 0
s =50lim
G K →（）1050
500501
===K 速度误差()%10500
50501===
∞K e ss
当1K 取不同值时系统的各项性能
当1K =500， )(∞ss e =10％，刚好满足设计要求，但系统对阶跃输入的σ％=70％，s t =8s ，远大于设计指标值。因此，必须采用较为复杂的校正网络。
)(∞ss e 要求，取1K =500,绘出未校正系统的伯德图
10
10
10
10
-150
-100
-50
50
M a g n i t u d e (d B )10
-1
10
10
1
10
2
10
3
-270
-225-180-135-90P h a s e (d e g )
Bode Diagram
Gm = 15.5 dB (at 17.3 rad/sec) , P m = 59.2 deg (at 5.41 rad/sec)
Frequency (rad/sec)
超前校正：
Step Response
Time (sec)
A m p l i t u d e
00.5
1 1.5
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
校正后系统的阶跃响应表明，系统引入超前校正网络后，相角裕度明显增大，动能改善较大，超调量及调节时间已能满足设计要求，但校正后系统的静态速度误差系数1800 3.5
5.0451025
v K ?=
=??＜10使得系统斜
坡响应的稳态误差高达20%，不符合设计指标要求。为了减少系统的稳态误差，可尝试用根轨迹法设计滞后校正网络
-15
-10
-50
-10-8-6-4-202468
10Root Locus
Real Axis
I m a g i n a r y A x i s
-15
-10
-50
-10-8-6-4-202468
10Root Locus
Real Axis
I m a g i n a r y A x i s
Step Response
Time (sec)
A m p l i t u d e
024681012141618
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
System: G1
Rise Time (sec): 0.633
System: G1
P eak amplitude: 1.13Overshoot (%): 13.3At time (sec): 1.45
System: G1
Settling Time (sec): 8.89
System: G1Final Value: 1
三种校正设计结果
如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！
干式复合机操作规程 一、开机前的准备工作 1、检查干复机电气装置是否正常并处于可操控状态并做好点检记录，做好个人安全防护和设备安全防护工作。 2、根据指令单领取相应规格的薄膜。 3、检查薄膜的平整度，观察是否出现“暴筋”、僵块、折子皱等质量缺陷，并检查薄膜表面处理是否达到规定要求，若达不到要求，则换领其它薄膜。 4启动复合辊加热系统，按工艺要求设定复合辊加热温度升温。 5、5.1、按工艺单规定领取粘合剂和助剂。 5.2、首先按工艺单给定的配比，称取主剂、固化剂、乙酯，先加入主剂和乙酯搅拌均匀后再加入固化剂搅拌均匀，并将主剂和固化剂的余胶用乙酯清洗干净，加入到胶液中，搅拌均匀。 5.3、配胶时，应注意观察胶的颜色，若发现胶液发稠、变白、固化等应停止使用。 6、检查网纹辊是否清洁，若有堵塞，用清洗剂浸泡一小时后，用铜丝刷清洗干净。 7、上卷：需涂胶的薄膜，上在1号放卷轴，复合膜上在2号放卷轴，上卷时，将膜卷横卧在叉车上，取下放卷轴，将轴穿过膜卷的纸芯，给气涨轴充气将纸芯顶紧，推进叉车，启动旋转力臂，让轴的齿轮与制动器齿轮相吻合，并将轴两端锁紧（1号放卷与2号放卷上膜操作程序均按此程序操作）。 8、穿膜：将膜穿过边位控制器、压胶辊、烘箱导辊、复合辊，然后到收卷轴。 9、启动上胶泵，将胶抽满胶盆，让主机空转，打下刮刀，观察上胶是否 均匀，若发现刮刀有缺口，需更换刮刀。 二、开机运转 1、启动烘箱加热系统，按工艺要求设定烘箱温度。
2、待烘箱温度、复合辊温度升到规定温度时，开始开机。 开机时，打开复合辊开关，将复合辊压力调到工艺文件规定的压力值，打下压胶辊，按工艺文件设定压胶辊压力，将速度升到50m/min并注意观察上胶情况及复合膜情况，若发现两复合膜未对齐，可调整边位控制器，将膜对齐，若收卷过紧或过松，可调整收卷张力，然后调整复合张力。开机过程中，随时观察上胶情况，以及复合产品的质量情况，若发现产品有汽泡、折子、隧道等应即时调整排除。 3、换轴收卷：上好纸芯，启动翻转力臂，当力臂快接触到复合膜时，即停止运转，启动预速驱动按钮，当收卷轴线速度与复合速度同步时亮，启动切刀按钮，将膜切断，同时启动张力转换开关。 三、停机 1、打开展平辊，停止主电机，停止风箱加热排风系统和复合辊加热系统，停止上胶泵，脱开刮刀，清洗网纹辊和刮刀，将剩余的胶倒出并密封贮存，启动上胶泵，用乙酯循环清洗1-2分钟。 2、清洗压胶辊、复合辊、各过辊，清理烘箱里的残留物。 3、关掉主电机，再关掉抽风机。 4、关掉总电源及控制电源。 5、清理打扫环境卫生。 6、作好当班生产记录。
CNC自动绕线机控制器说明书 CNC自动绕线机控制器说明书 说明书 CNC210-S (简要版) 控制面板 Key pads 按键[ 0]～[9] 用来输入数字 [步序设定] :打开程序设置界面 [产量设定] : 设置目标产量 [起始步序] : 设置开始步序 [结束步序] : 设置结束步序 [资料选择] : 打开不同程序界面，以做设置 [排线方向] : 设置排线杆排线方向 [绕线方向] : 设置绕线的正反向 [两端停车] : 排线到端面时暂停，方便检查起绕点和幅宽设置的准确性[自动复位] : 绕完当下的步序后，排线杆自动进入下一程序的起绕点 [自动启动] : 灯亮时说明不需按启动键，程序会自动启动 [━] : 调机时，如要改变原有的参数，必须先按下此键。此时被调的参数会闪烁，按下新设定的数字再按输入键，新的参数就被设置 [清除] : 调机时，将参数清除的按键 [复制] : 调机时，复制上一步的参数 [输入] : 将参数输入并记忆 [转速] : 将显示在转速和产量之间轮换 [归零] : 按住2秒钟，产量数变为0 [自动] : 启动功能在自动和手动间转换 [煞车] : 当绕线轴停止时，刹车器即启动将绕线轴刹住 [跳段] : 跳入下一段绕线程序 [退段] : 退入上一段绕线程序 [复归] : 任何时候，按此键将终止当下的程序并回到待机状态 [停车] : 暂停绕线 [启动] : 启动绕线或在绕线中暂停绕线 数字显示 段落显示: 显示现在绕线的段落号
资料显示: 调机时,用来显示程序的内容.绕线或待机时, 显示已绕圈数或排线杆的位置 产量显示: 显示产量或转速 其他面板上的LED灯，点亮时显示该功能正在起效，否则，熄灭时则该功能不生效。 1. 设置绕线参数 1.1 MEMORY RANGE SELECTION ·设置起始步序: 待机状态下按【起始步序】【0-999】【输入】 譬如，欲设第二段为起始段。按【起始步序】【2】【输入】即可·设置结束步序 待机状态下按【结束步序】【0-999】【输入】 譬如，欲设第四段为结束段。按【结束步序】【4】【输入】即可* 注意：起始步序必须小于结束步序！ 1.2 设置起绕点或幅宽时使用的“教导式” 点按【跳段】按键，可使排线杆向外微动，点按【退段】按键，可使排线杆向内微动。按住约2秒可使排线杆快动。目测准确后按【输入】即可1.3 绕线设置 ·依次按【步序设定】【输入】即进入绕线资料设置界面，面板上“起绕点” 的LED亮起。按入数字，即起绕点的位置。也可用上市的{教导式}调整。 调好后按【输入】，自动进入调幅宽的界面。幅宽的LED亮起。 以此类推，直到调完所有参数又回到“起绕点”。 按【步序设定】回到待机状态。 ·【排线方向】【绕线方向】【自动归位】和【自动启动】都必须在绕线资料设置界面设置。他们相应的LED亮起或者熄灭显示相应功能的有与无 1.4 清除所有绕线资料 待机状态下，按【步序设定】【清除】【2】【输入】所有储存的绕线资料将被清除，机器恢复到出厂设定。 * 注意：此功能只有在调乱机，出现反常现象时才考虑用。否则清除了的资料将无法恢复 2. 几种特别的绕线设置 2.1包胶纸：设“幅宽”为0 2.2起绕点为上一段的终点：设本段的起绕点为999.99 2.3单层均绕：譬如要求在100mm幅宽上用0.27的线均匀绕100圈。这时电脑
转子绕线机控制系统矫正设计 转子绕线机控制系统 绕线机用直流电机来缠绕铜线，它应该能快速准确地绕线，并使线圈连贯坚固。采用自动绕线机后，操作人员只需从事插入空的转子、按下启动按钮和取下绕线转子等简单操作。 下图为绕线机控制系统
控制器的设计要求 1、系统对斜坡输入响应的稳态误差小于10％，静态速度误差系数Kv=10； 2、系统对阶跃输入的超调量在10％左右； 3、 按?=2％要求的系统调节时间为3s 左右。 设计过程 由控制系统的结构图可知，系统为I 型系它 响应阶跃输入的稳态误差为零，系统对单输 入的稳态误差为： 其中： 其中Gc （s ）为待设计的控制器（校正网络）。 由于原系统不能满足其静态速度误差系数Kv=10，故在滞后-超前网络中应加入一个增益放大器。将放大环节和原系统一起分析。150()10%ss v e K K ∞==≤0()lim 50 c v s G s K →=
此时校正网络的频率特性为 由于要加一个增益放大器此时解得K ≥500, 故此时K 值取500. 二）绘制未校正系统的对数幅频特性，求出待校正系统的截止频率、相角裕度及幅值裕度h （dB ）。 (1/)(1/)()(1/)(1/) a b c a b j j G j ja j a ωωωωωωωωω++=++
由图像可知待校正系统的截止频率 相角裕度 幅值裕度 三）在待测系统对数幅频特性上，选择从-20dB/dec 变为- 40dB/dec 的交接频率作为校正网络超前部分的交接频率?b = 5rad/s 根据响应速度要求，选择系统的截止频率 和校正网络衰减因子1/a 。要保证已校正系统的截止频率为所选的 ，下列等式应成立： 式中 可由待 校正系统对数幅频特性的-20dB/dec,延长线 在 处的数值确定。 根据主导极点思想，可将校正后的系统等价为二阶系统 解得 ' 5.72/c rad s ω='11.4 γ=3.52h dB ≈'''''20lg ()20lg 0 c b c a L T ωω-++=1b b T ω='''''()20lg c b c L T ωω+''c ω21%100%e πξξσ--=? 4.43s n t ξω=≤0.59ξ=
干式复合机操作方法与 技巧 Corporation standardization office #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8
干式复合机操作方法与技巧 目前，干式复合机在国内软包装加工企业应用较为普遍，因此，了解和掌握干式复合机涂布时的操作技巧，对提高成品的涂布复合质量有很大帮助。本文作者根据对干式复合机的操作经验，介绍干式复合机的工作原理与调试技巧。 目前，干式复合机在国内软包装加工企业应用较为普遍，因此，了解和掌握干式复合机涂布时的操作技巧，对提高成品的涂布复合质量有很大帮助。本文作者根据对干式复合机的操作经验，介绍干式复合机的工作原理与调试技巧。 工作原理 干式复合机主要用于玻璃纸、铝箔、尼龙、纸张、PET、OPP、BOPP、CPP、NY、PE等卷筒状基材的涂布复合。干式复合机的整体结构如图1所示。 图1 干式复合机结构示意图 干式复合机的工作原理如下。 1.准备 首先，按图1所示的走线方向将基材沿各导辊装好，同时将胶黏剂按比例调配好，启动烘箱的加热系统，当达到相应的设定温度后，再开启传动电机，即可开始涂布生产。 2.涂布 放卷装置的基材先要经过网纹辊，上胶涂布后，再经过烘道进行干燥，即完成涂布工艺。 3.复合 经EPC气液纠偏进入复合部分，并与第二放卷部分的基材贴合，就实现了复合工艺。 4.冷却收卷 冷却收卷之后就完成了基材的整体生产加工。 生产时要注意以下问题。 （1）通过调节调偏辊的位置来调节基材的平整度。
（2）通过调整两复合辊间的相对间距来调节复合辊间的复合压力。 （3）通过调节离合器和制动器的张力来控制基材的牵引张力和收卷张力，使机器平稳运转，从而得到良好的涂布质量和复合效果。 操作调试技术 干式复合成品中经常会出现气泡、起皱、黏结不牢等缺陷。 1.避免成品产生气泡的方法 （1）提高胶黏剂的浓度或选用湿润性好的胶黏剂 太稀或湿润性差的胶黏剂容易流淌，使基材上胶不均匀，从而易出现纵向或横向流水纹。上胶量少的部分很可能出现气泡。可以通过提高胶黏剂的浓度或是选用湿润性好的胶黏剂来减少气泡的产生。 （2）基材电晕处理 有些塑料薄膜基材表面黏附胶黏剂的能力差，为了提高这类基材表面的黏附能力，保证涂布质量，要求基材的表面张力要达到42～56mN/cm左右。可以在涂布前增加一套电晕处理器对基材表面进行电晕处理，使表面起毛，以达到增强表面表面张力的作用,这样就能提高基材表面的涂胶量以避免气泡产生。 （3）正确安装与调节刮刀 在涂布时，涂胶量的大小主要取决于网纹辊网穴的深浅，网穴越深涂胶量越多，网穴越浅涂胶量越少。正确调节刮刀可以保证上胶量更加均匀，从而减少或避免气泡出现。 在实际操作过程中晒版，以用压锤法来调整刮刀压力为宜，刮刀的压力一般在200～400kPa。涂布时，如果刮刀作用在网纹辊上的压力过小，在有杂质混入时，就容易将刮刀顶起来形成缝隙上海宏景，使涂布不均匀。 由于网纹辊表面是不平滑的，如果刮刀安装的角度过大，在它高速运转时，弹性刮刀片容易发生震动或跳动，使胶液弹起来爱色丽，引起涂布量差异增大。一般刮刀与网纹辊接触点的径向夹角选择在15～30°之间。 刮刀平整，则涂布量均匀，否则，涂布量差异变大。刮刀的平整度取决于刮刀的安装方法，另外也可能与刀架槽内部或刀片、衬片上粘有杂质有关。因此现状及趋势，在安装刮刀时应先擦净衬片，然后将新刀片放在衬片后面，装入刀架槽内。旋紧刀背螺丝时，应先从刀片的中间开始逐渐往两边拧紧，并且两边要轮流拧紧。为防止刀片翘曲印后工艺，旋紧螺丝一般要经两三遍完成，一边旋紧螺丝，一边用布来夹紧刀片与衬片，并用力向外侧拉紧，这样装配完的刮刀就比较平整了。 （4）合适的烘干温度 烘干温度合适纸品包装，可以使基材表面的胶黏剂充分干燥，一般干燥温度调节至80～100℃为宜。若干燥温度过高，胶黏剂表面已经结皮，表面以下的部分还未干透，使废气难以逸出橡胶制品，就容易出现起泡。相反，干燥温度太低，胶黏剂无法彻底干燥，经过了一段时间复合后的成品，由于胶黏剂自然挥发印后工艺，也会形成气泡。复合时提高复合加热辊的温度、减小复合角度，有利于气泡排出复合膜。金属包装 （5）调节复合压力与速度 复合压力不够，容易产生气泡，提高复合膜的压合温度和复合压力，就能大大减少气泡。由于两个复合辊的接触为线接触行业法规，所以降低设备的运行速度就可以增加复合辊间的压贴时间，使气泡充分从复合膜中排出，也有利于减少气泡。
学生毕业设计（论文）原创性声明 本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得XXXXXXXX或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 毕业设计（论文）作者（签字）： 年月日
摘要 针对传统变压器绕线机械结构复杂的缺点，提出一种主轴与排线分离驱动的新型控制模式，实现绕线参数的柔性化调整。一方面，系统采用PLC为控制核心，送线轴恒张力变频驱动，步进驱动器配合卷绕主轴控制步进电机高精度排线。另一方面，系统提供了方便的人机界面,实现了绕线工艺的可编程化；同时，采用PLC驱动执行器和接收控制信号，提高了系统的可靠性。事实证明上述控制系统应用于绕线机具有操作简单, 运行可靠, 工艺参数修改方便, 自动化程度高等优点。 本课题来源于工程实际。所以，本设计从实际出发，从系统的安全、可靠、经济等多方面考虑。我们主要从对系统硬件的选型、搭配，软件的设计与调试等方面进行设计和论证。在本设计中力求可靠、稳定、直观、易于操作。本自动绕线控制系统采用西门子S7-200系列PLC与台达DOP-A57GSTD型触摸屏，并配以现场信号传感器和执行机构构成该系统。应用step7软件包和台达触摸屏软件开发PLC控制、组态程序，实现绕线机运行自动化。 通过仿真调试，本系达到了任务设计的要求，可以达到较好的生产效果，满足产品质量的要求。 关键词：变压器自动绕线 PLC 触摸屏
绕线机原理 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
原理建模： 根据线绕电阻器的结构特点及生产要求，建立了如下图所示的绕制模型。 如图所示，骨架夹持定位后，送线装置从1#位置向前移动，把伸出的一小段电阻丝送到始焊点位置，然后焊机把电阻丝前段与左侧金属帽焊接在一起，接着骨架旋转一定的角度并同时移动一小段距离(前间距)，将电阻丝绕到瓷棒上，然后送线装置摆动一个角度(前摆角)到达2#位置，在这一位置电阻丝与骨架轴线垂直。接着开始绕线，如图b所示，骨架在旋转的同时向左排线移动，而送线装置固定不动，这样就在瓷棒上绕出了螺旋线，当绕制到合适位置时，骨架停止旋转及排线移动。然后，如图C所示，送线装置向右摆动一定角度(后摆角)返回到1#位置，接着骨架旋转一定的角度并移动一段距离(后间距)，将电阻丝绕到金属帽上，然后焊机把电阻丝与金属帽焊接在一起。在焊接的同时送线装置向后移动，把电阻丝拉断，接着骨架向右移动到初始位置，更换骨架，进行下一个骨架绕制。 主要技术控制 （1）恒张力的控制： 绕制电阻时，需要对电阻丝施加一定的阻力来产生线张力，以确保电阻丝紧密地绕在瓷棒表面。线材状态、放线卷的松紧程度、放线卷上电阻丝的排列方式、运动系统的速度变化等因素都会引起线张力的变化。张力太大会使电阻丝材料发生塑性变形，甚至导致电阻丝被拉断；张力波动幅度大，线张力不均匀，会使绕成的螺旋线各处内应力变化
大，后工序处理时各处弹性恢复不一致，进而导致电阻阻值变化，甚至断线失效。由于电阻丝直径微小而且对电阻阻值一致性要求较高，因此对电阻丝的张力控制要求非常严格。采用控制绕线与放线的线速度差控制线张力的方法(检测线材的线速度、控制放料卷转速、补偿其线速度的变化)，要达到张力的波动幅度小或波动幅度处于受控状态，机械结构与控制系统比较复杂，影响因素众多，技术难度大，因此，线材的张力是影响电阻器质量的重要因素之一。 （2）精密排线和定位检测技术 线绕电阻器的绕线质量实际反映的是绕线节距精度，因此，实现排线系统的精确走位以达到控制节距精度的目的，既是衡量制造的线绕电阻器是否符合设计要求，又是考核绕制系统技术水平高低的重要参数，是系统研究设计的核心。排线与绕线的运行关系形成节距，排线系统运动的位置精度，直接影响绕线节距精度。排线系统要求实现u级位移精度，由于其静态质量、运动系统的动态加速度、传动误差等，会引起运动迟缓或运动突变，破坏运行关系；运动系统由于受动载荷、运行频率、环境温度、干扰源的影响，系统的电气参数偏离控制范围，均引起绕线节距精度的变化。这种变化量对线绕电阻器绕制系统影响很大。因此，准确控制排线的位置精度和稳态控制节距精度，是必须研究与解决的关键技术。另外，由于来料的骨架和金属帽长度不一致，使用标准骨架长度来定位很难达到实际的要求，如何进行准确的定位，也是需要解决的关键技术。 功能分析：
项目七绕线机控制系统改造学习指导书 一、学习目标 本学习情境是一个完整的小型工程项目，通过本学习情境的学习一方面要求学生掌握绕线机控制系统改造的设计、安装、调试知识和技能；另一方面掌握绕线机改造项目实施的工作流程和要点。在该学习情境中要求每两名学生组成一个团队，通过分工协作共同完成改造任务。 1．熟悉设备改造工程的实施过程 ◆正确分析改造任务 ◆小型设备改造工程的实施流程及组织、协调 ◆改造施工过程管理与控制 2．掌握相关国家标准与规范 ◆盘、柜及二次回路结线施工及验收规范GB50171—92 ◆电气设备安全设计导则GB 4064-83 ◆国家电气设备安全技术规范GB 19517-2004 ◆机械安全机械电气设备：通用技术条件GB 5226.1-2002 ◆用电安全导则GBT 13869-92 ◆电气安全管理规程JBJ6-80 ◆电控设备第二部分装有电子器件的电控设备GB3797-1989 ◆外壳防护等级（IP代码）GB4208-93 ◆工业与民用电力装置的接地设计规范GBJ65-83 ◆电气装置安装工程施工及验收规范GBJ232-82 3．掌握触摸屏的使用方法 ◆触摸屏的特点及性能指标 ◆组态软件的使用 ◆正确与PLC连接并实现数据交换 4．掌握变频器的使用方法 ◆变频器结构、性能特点及应用 ◆线路连接 ◆常用运行参数设置方法 ◆变频器的常规检查与维护 5．掌握旋转编码器、接近开关的使用方法 ◆种类、结构特点及场合 ◆接口类型及连接方法 ◆使用要求及调整 ◆好坏判断 6．能编写、调试较复杂的PLC控制程序 ◆编写中断程序 ◆编写基于触摸屏的人机界面程序 7．学会设备技术文件的编写与整理 ◆编写改造方案 ◆绘制控制系统原理图、布置图、连接图及走线图 ◆编制施工进度表 ◆编写调试方案、调试记录 二、学生需准备的资料 1．西门子、三菱、欧姆龙等主流品牌PLC的选型样本 2．西门子、三菱、欧姆龙等主流品牌PLC的系统手册 3．主流触摸屏生产厂家触摸屏产品的选型样本、使用手册、编程软件。 4．多种品牌的编码器选型样本、使用说明书。 5．相关国家标准： ◆GB/T 5226.1-1996 工业机械电气设备第一部分：通用技术条件 ◆GB50171-92 电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工验收规范 ◆JBJ6-80 电气安全管理规程 ◆GB3797-89 装有电子器件电控箱技术条件 6．绕线机相关资料 三、预习要求 1．收集主要PLC生产厂商的小型PLC主要参数（I/O点数、输入输出类型、供电电压、可扩展模块类型等），适用环境等。
基于滞后校正的转子绕线机控制系统设计 王政军 武汉轻工大学自动化系湖北武汉 430000 摘要: 在控制技术需求推动下，控制理论本身也取得了显著进步。从线性近似到非线性系统的研究取得了新的成就，借助微分几何的固有非线性框架来研究非线性系统的控制，已成为目前重要研究方向之一。为了实现各种复杂的控制任务首先要将被控制对象和控制装置按照一定的方式连接起来，组成一个有机整体，这就是自动控制系统 关键词: 自动控制技术、系统分析、MATLAB、校正
1设计目的、要求及原理 1.1设计目的 滞后校正网络具有低通滤波器的特性，因而当它与系统的不可变部分串联相连时，会使系统开环频率特性的中频和高频段增益降低和截止频率Ｗc减小，从而有可能使系统获得足够大的相位裕度，它不影响频率特性的低频段。由此可见，滞后校正在一定的条件下，也能使系统同时满足动态和静态的要求。本设计通过增加一个滞后校正装置，确定其最适合参数来改变系统性能。 1.2 设计要求 (1)系统对斜坡输入响应的稳态误差小于10％，10 K； v (2)系统对阶跃输入的超调量在10％左右； (3) 按2％准则的调节时间 t不超过3s。 s 1.3设计原理 通过分析系统逐步确定其矫正系统参数，具体步骤如下： 1.根据稳态误差要求求出K值； 2.画出未校正系统的波特图，并求； 3.波特图上绘制出曲线； 4.根据稳态误差要求，求出校正系统的截止频率； 5.根据公式和 ,可求出b和t; 6.验证已校正系统的相位裕度和幅值裕度；
2设计分析与计算 2.1最小K 值的系统频域分析 已知转子绕线机控制系统的开环传递函数是： ) 01)(5()(++= s s s K s G ，静态速度误差系数110-≥s K v ， 1 1050/)(0 lim -≥=→= s K s sG s v k 所以最小的K 值为： K=500 故) 01)(5(500 )(++= s s s s G 1求相角裕度： 因为100 25500 015500)(22++= +?+?= ωωωωs s s A 在穿越频率处)(ωA =1， 解得Wc ≈5.96rad/s 穿越频率处的相角为：7.16107.02.090)(11-=---=--c tg tg c c ωωω? 相角裕度为：γ=180+)(c ω?=180-162.73=18.3deg 2求幅值裕度： 先求相角穿越频率:18007.02.090)(11-=---=--g g g tg tg ωωω? 9007.02.011=+--g g tg tg ωω 由三角函数关系得:66.8,107.02.0==?g g g ωωω解得： 5.022525750 )(2 2 =++= g g g g A ωωωω 所以，幅值裕度为:)(02.6)(log 20dB A L g g =-=ω 使用MATLAB 软件可直接得到系统的BODE 图和相角,幅值裕度。程序的代码如下： n=750
台达数控定子绕线机伺服系统应用实例 利用中达CNC数控系统强大的轴控功能和台达伺服系统快速精准的运动响应，使绕线机的工作效率得到了很大的提高。 本文主要介绍了数控定子绕线机功能的需求，以及系统操作界面和I/O的规划。 一、前言 图1 数控定子绕线机外观 目前绕线机的市场可谓庞大，品种繁多，有平行绕线机、环型绕线机、定转子绕线机、纺织绕线机等。本文主要介绍的是利用中达CNC数控系统和伺服产品构建出的设备：数控定子绕线机。他的最大特点是可以自动变换绕线方向，所绕的线圈整齐且圈数准确。操作简便，节省人工，提高产量，产品品质好，其绕线、排线、停车、换槽，完全按程序自动执行。排线宽幅可调，圈数准确。生产速度快，并大量节省线材。下面概述如何利用中达的数控和台达的伺服整合此方案。 二、技术和精度要求 客户原用PLC+伺服控制整台设备，因其加工出来的产品的合格率较低，且一些功能无法实现，满足不了市场上需求，故提出开发数控定子绕线机，并且需要控制系统和伺服满足如下条件： 1．伺服运动轴 在机械上，需要三轴的控制坐标系。其中，排线X轴采用伺服电机直接驱动螺距为4mm 的滚珠丝杠，在连接工作台做直线运动；飞叉Y轴采用伺服电机驱动1：2的齿轮箱间接传动，做360度的圆周运动；分度Z轴采用伺服电机驱动1：9的齿轮箱间接传动，做360度的圆周运动。这3个轴要求能够联动。 此外，对于飞叉轴来说，由于在运动过程中，机械负载惯量会因为绕线的速度的不同而发生较大的变化，这就要求伺服系统具有优异的稳定性、相应性和对负载变化自适应能力。 2．精度要求 机械回零精度：排线轴0.005mm 飞叉轴+/-1度分度轴+/-1度 定位精度：0.02mm +/-1度 要求控制系统和伺服系统能够具有检测反馈，来保证机械运动精度。 3．CNC控制系统 因定子绕线机不仅讲究绕的匝数要准确，而且排线出来的密度要均匀，即最少需要两轴之间做插补运算，实现联动；画面可以自由规划；要给客户方便传输加工程序，并且可以对NC程序编辑和存储；控制系统要提供一个D/A口，实现恒张力控制功能。 另外，客户希望数控系统再开放一个轴，以备后用。
自动绕线机常见功能和调试方法 时间：2012-3-10 4:10:39 很多做绕线机工程技术这一块的朋友对绕线机不懂 调试，主要是对产品不熟，或没有经过培训吧，当然如果你知道的话，那就简了。 自动绕线机常见功能和调试方法： 绕线机不单有精密的机械部件，还配置有强大的电气控制系统，它集合了电气控制、传感技术、机械传动、气动装置等部件，其调试方法相比其他电气加工设备要复杂和精细的多，笔者从事自动绕线设备加工行业多年积累了一点绕线设备的调试方法，本文就该类设备的调试作一个简单介绍，希望对广大的绕线设备用户能有所帮助。 以下调试方法可应用于常见的带骨架线圈的缠绕加工工艺，主要讲解起绕位置、漆包线规格、绕线宽度三个重要的绕线参数。 一、起绕位置如何设定 什么是起绕位置？简单的说就是在骨架上开始绕线的起点，这个位置与线圈的出头及线圈类型有紧密的联
系，通常可以通过设备控制系统自带的测量功能来测的相关起绕位置的具体数值；操作人员也可以采用人工方式测量，以固定点作为参考点使用尺具实际测量，设定该点时注意线圈的缠绕方向。 二、漆包线规格的设定 我们常见的漆包线有不同的线径，漆包线规格设定是否正确直接会影响到排线的效果，使用不同材质的漆包线需要加不同的线径修正值，铜线不易被拉细，其修正值加0.02左右,铝线在经过绕线设备的张力及过线装置后容易被拉伸,其修正值幅度较大0.02-0.2之间都是允许的。 三、绕线宽度的设定 绕线宽度的理解就是从开始绕线的位置到绕线结束位置之间的距离，通常该值直接反映骨架需要绕线的长度，设定时需要考虑所使用骨架的微小变形量会绕线宽度的影响，应采用综合测量的方法取最小值作为绕线宽度。 随着科技的高速发展，现代自动绕线机由于集成了电气控制、机械传动、光电检测等诸多技术，所以其设置调试的难度也大大增加了，许多客户在购买
C N C自动绕线机控制器 说明书 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
CNC自动绕线机控制器说明书 控制器说明书 说明书 CNC210-S (简要版) 控制面板 Key pads 按键[ 0]～[9]用来输入数字 [步序设定] :打开程序设置界面 [产量设定] :设置目标产量 [起始步序] :设置开始步序 [结束步序] :设置结束步序 [资料选择] :打开不同程序界面，以做设置 [排线方向] :设置排线杆排线方向 [绕线方向] :设置绕线的正反向 [两端停车] :排线到端面时暂停，方便检查起绕点和幅宽设置的准确性 [自动复位] :绕完当下的步序后，排线杆自动进入下一程序的起绕点 [自动启动] :灯亮时说明不需按启动键，程序会自动启动 [━] : 调机时，如要改变原有的参数，必须先按下此键。此时被调的参数会闪烁，按下新设定的数字再按输入键，新的参数就被设置 [清除] :调机时，将参数清除的按键 [复制] :调机时，复制上一步的参数
[输入] :将参数输入并记忆 [转速] :将显示在转速和产量之间轮换 [归零] :按住2秒钟，产量数变为0 [自动] :启动功能在自动和手动间转换 [煞车] :当绕线轴停止时，刹车器即启动将绕线轴刹住 [跳段] :跳入下一段绕线程序 [退段] :退入上一段绕线程序 [复归] :任何时候，按此键将终止当下的程序并回到待机状态 [停车] :暂停绕线 [启动] :启动绕线或在绕线中暂停绕线 数字显示 段落显示:显示现在绕线的段落号 资料显示:调机时,用来显示程序的内容.绕线或待机时,显示已绕圈数或排线杆的位置 产量显示:显示产量或转速 其他面板上的LED灯，点亮时显示该功能正在起效，否则，熄灭时则该功能不生效。 1.设置绕线参数 MEMORYRANGE SELECTION ·设置起始步序: 待机状态下按【起始步序】【0-999】【输入】 譬如，欲设第二段为起始段。按【起始步序】【2】【输入】即可
1.设计目的、要求及原理 1.1 设计目的 通过增加一个滞后校正装置，确定其最适合参数来改变系统性能。 1.2 设计要求 要求系统的静态速度误差系数 1 12- ≥s K v，相位裕度 60 ≥ γ。 1.3 设计原理 通过分析系统逐步确定其矫正系统参数，具体步骤如下： 1.根据稳态误差要求求出K值； 2.画出未校正系统的波特图，并求； 3.波特图上绘制出曲线； 4.根据稳态误差要求，求出校正系统的截止频率； 5.根据公式和，可求出b和t; 6.验证已校正系统的相位裕度和幅值裕度；
2.分析与计算 2.1最小K 值的系统频域分析 已知转子绕线机控制系统的开环传递函数是： ) 10)(5()(++= s s s K s G （静态误差系数112-≥s K v ） 所以最小的K 值为： K=600 故： ) 10)(5(600 )(++= s s s s G ① 求相位裕度： 因为 2210025600 |10||5|||600)(ω ωωω++=+?+?= s s s A 在穿越频率处)(ωA =1, 解得 =6.31rad/s 穿越频率处的相角为：82.1731.02.090)(11-=---=--c c c tg tg ωωω? 相角裕度为： 18.682.173180)(180=-=+=c ω?γdeg ② 求幅值裕度： 因为 1801.02.090)(11-=---=--g g g tg tg ωωω? 8.010025600 )(2 2 =++= g g g g A ωωωω 所以，幅值裕度为： )(94.1)(log 20dB A L g g =-=ω 使用MATLAB 软件可直接得到系统的BODE 图和相角,幅值裕度。程序的代码如下： n=600 d=[1,15,50,0] g1=tf(n,d) [mag,phase,w]=bode(g1) margin(g1) 10 1250 /)(lim -→≥==s K s sG K s v
张力控制系统MAGPOWR （美塞斯MC01/400/830/1898）往往是张力传感器和张力控制器的一种系统集成，目前主要应用于冶金，造纸，薄膜，染整，织布，塑胶，线材等设备上，是一种实现恒张力或者锥度张力控制的自动控制系统，其作用主要是实现辊间的同步，收卷和放卷的均匀控制。 工作原理 这种控制对机器的任何运行速度都必须保持有效，包括机器的加速、减速和匀速。即使在紧急停车情况下，也应有能力保证被分切物不破损。张力控制的稳定与否直接关系到分切产品的质量。若张力不足,原料在运行中产生漂移,会出现分切复卷后成品纸起皱现象;若张力过大,原料又易被拉断,使分切复卷后成品纸断头增多。 一套典型的张力控制系统主要由张力控制器，张力读出器，张力检测器，制动器和离合器构成。根据环路可分为开环，闭环或自由环张力控制系统；根据对不同卷材的监测方式又可分为超声波式，浮辊式，跟踪臂式等，下图为一个典型的闭环张力控制系统。 人工控制 MAGPOWR <1ll人工张力控制系统是适合于收卷，点到点和一些特定的放卷应用场合使用的低成本解决方案. 我们的手动电源供应器可以让f~ 淌除剩磁，15可以通过莫独特的皮向电流性能而用到制动器或离合器的完整的功率范围。该系统最适合应用于: ( 1 )需要自然锥角的收卷场合 ( 2 )卷装成形保持不变的点到点应用场合 ( 3 )从满卷到卷芯的放卷过程中允许有少量张力变化的场合 人工电源供给采用电流调节方式，当离合器或制动器从环境温度变化到工作温度时，莫输出仍保持不变。 可选用带有跳结器的90VDC 和24VDC 电压供给，额定电流可以调节，还可匹配磁粉制动器满足榕的应用需求。 可选安装方式DIN 标准导轨(C E) .撞墙式安装，印刷电路板。 张力控制系统(3张) 控制方式
1.自动扶梯 NICE2000是当今最先进的自动扶梯一体化控制系统，集成了变频驱动和扶梯逻辑控制，辅以简单的外设就可构成完整的扶梯控制系统，该一体化控制系统申请了两项国家发明专利。NICE2000的出现解决了困挠变频扶梯多年的三大难题：成本居高不下、重载下行的安全隐患、变频工频切换的振动。 旁路变频 取消制动电阻能量直接反馈电网 模块化的优点 ■结构紧凑、安装方便； ■先进的矢量控制算法、电机参数自动调谐（静止调谐和完全调谐两种）、运行接触器控制、抱闸接触器控制、旁路变频节能控制、全变频节能控制、速度跟踪控制等多种扶梯控制专用功能；
5.5kW变频器轻松拖动11kW电机。无需PLC 控制变频一体化 高度集成的一体化驱动器，无需PLC，轻松实现旁路变频、全变频、自启动、故障显示、自动加油、方向显示等所有扶梯功能。 2. 电梯专用ME320L是一款专为电梯开发的专用变频器，分为异步变频器和IP后缀同步变频器。ME320L标准配置PG卡、直流电抗器和制动单元，全部功能专为电梯设计，调试简单、性能优越。同步和异步系列的功率范围均从2.2kW到55kW，适合别墅电梯、住宅电梯、商用电梯、载货电梯以及各种速度场合。 1、主回路适用于ME320L-4002~ME320L-4030系列变频器，大于30kW请加装制动单元 2、状态信号输入输出（功能定义全部为默认值） 3、模拟量速度给定
4、多段速速度给定 5、编码器分频输出（编码器输入，根据编码器类型选择相应PG卡，根据PG卡说明接编码器进线） 假设多段速1为高速、多段速2为爬行、多段速3为检修，以1m/s为例 3. 拉丝机专用 MD系列变频器—拉丝行业应用方案专家 产品特点： 高端： 主拉、收线采用电流矢量控制变频器：超强的低频转矩、快速的动态特性、优秀的稳速精度；
绕线机标准TB04-2371.jtd-1 绕线机标准套件 绕线机运动控制器 拥有几十种绕线机的控制实例。标准的绕线指令，排列绕线及多方向指数都能立即投入使用。除此之外，还可对应初始角／返回角的角控制，反向绕和同向绕，以及可变横行绕线等特殊控制要求。 ■优点 ◆多种绕线对应主軸旋绕?搅拌绕?喷嘴绕多种方式◆内制化 对应厂家内部研发机◆高精度精度可与高级ＮＣ媲美◆独特性 追求己独特的绕线手法（利用Ｅｘｃｅｌ）◆保密性 独自技术的保密性好■绕线指令ＲＥＥＬＸ［横行幅］Ｐ［间距］ＲＮ［绕数］Ｓ［主轴速度］ ＲＥ［终端处理］；排列绕线用１行指令即可运行。 通过主抽的加减速控制，实现横行绕线同步。精细线径时可实现１０ｎｍ单位微调。 （１Ｐ＝１μｍ时）间隙：可按０．０１脉冲单位设定 终端：可选择自然停止／开始／结束 ■使用ＥＸＣＥＬ运行软件（含源程序）绕线设定绕线动作参数，将参数转换成技术语言即可运行。 可简单设定喷嘴绕线及特殊的运行方式。 ■精密ＮＣ绕线技术微细插补精密插补轨迹及准确的连续性 多维控制多维横行及喷嘴绕线控制同步性主轴及横行的同步 精细微细准确的返回 ■精度解析同期精度を定量解析?検証する仕組み ■精度分析例（蓝：自然停止粉：开始黄：结束）ＲＥＥＬＸ３５０Ｐ５０Ｎ３０Ｓ３００Ｅ０；纵轴：横行位置横轴：主轴绕数■运行程序（编程语言?Ｇ语言）所有的动作可简单指定。 不仅是绕线操作（绕?切?指数? 跳转），还可指定焊着?熔接?搬送? 成型等操作。■运行程序里例◆绕（螺旋）ＣＩＲＲＸ０Ｙ０Ｉ１００Ｊ０Ｚ１００Ｆ１０００◆跳转移动?指数ＰＴＰＸ１０００Ｙ１０００ ■绕线指令的自定义可根据您的需求，根据几件机械?构造?夹具设计最佳绕线模式。 ■绕线运动控制器规格 ◆ＳＬＭ４０００绕线规格单板独立单机工作 ４轴脉冲列输入３２输出３２ ＲＳ２３２／ＵＳＢ◆ＰＬＭＣ４０绕线规格ＰＬＣ动作４轴脉冲列输入１６输出１６ＲＳ２３２可使用通用ＰＬＣ扩展（梯形?ＩＯ?模拟等）◆ＰＬＭＣ－ＭⅡＥＸ绕线规格 ＭＥＣＨＡＴＲＯＬＩＮＫ－Ⅱ标准４／９／１６轴最大３０轴 可使用通用ＰＬＣ扩展（梯形?ＩＯ?模拟等）◆多軸运动功率放大器绕线规格多轴伺服功放一体型最大７轴输入４２输出４２可节省配线节省成本 ■ 主轴和横行
课程设计 题 目: 转子绕线机控制器的设计 初始条件：已知转子绕线机控制系统的开环传递函数是 ) 10)(5()(++= s s s K s G 要求系统在单位斜坡输入作用下的稳态误差为e 0.1ss ≤，相角裕度 50≥γ。
要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） （1）作出满足初始条件的最小K值的未校正系统伯德图，计算系统的幅值裕度和相位裕度。 （2）在系统前向通路中插入一相位滞后校正装置，确定校正网络的传递函数。并用MATLAB 画出已校正系统的伯德图，计算已校正系统的幅值裕量和相位裕量。 （3）画出未校正和已校正系统的根轨迹。 （4）用Matlab画出已校正系统的单位阶跃响应曲线、求出超调量、峰值时间、调节时间及稳态误差。 （5）课程设计说明书中要求写清楚计算分析的过程，列出MATLAB程序和MATLAB输出。说明书的格式按照教务处标准书写。 时间安排： 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日 目录 摘要 (1) 1.设计目的与要求 (2) 1.1设计的目的 (2) 1.2设计的要求 (2) 2.设计方案与原理 (3) 2.2设计的原理 (3) 3.设计分析与计算 (4) 3.1校正前最小K值的系统频域分析 (4)
3.2滞后校正 (4) 3.2.1滞后校正函数的确定 (4) 3.2.2校正后的系统频域分析 (5) 4.系统校正前后的根轨迹 (6) 4.1校正前的根轨迹 (6) 4.2校正后的根轨迹 (7) 5.已校正系统的单位阶跃响应及仿真分析 (7) 6.心得体会.............................................................. 错误！未定义书签。参考文献.................................................................. 错误！未定义书签。本科生课程设计成绩评定表.................................. 错误！未定义书签。
干式复合机操作方法与技巧 目前，干式复合机在国内软包装加工企业应用较为普遍，因此，了解和掌握干式复合机涂布时的操作技巧，对提高成品的涂布复合质量有很大帮助。本文作者根据对干式复合机的操作经验，介绍干式复合机的工作原理与调试技巧。 工作原理 干式复合机主要用于玻璃纸、铝箔、尼龙、纸张、PET、OPP、BOPP、CPP、NY、PE等卷筒状基材的涂布复合。干式复合机的整体结构如图1所示。 图1 干式复合机结构示意图 干式复合机的工作原理如下。 1.准备 首先，按图1所示的走线方向将基材沿各导辊装好，同时将胶黏剂按比例调配好，启动烘箱的加热系统，当达到相应的设定温度后，再开启传动电机，即可开始涂布生产。 2.涂布 放卷装置的基材先要经过网纹辊，上胶涂布后，再经过烘道进行干燥，即完成涂布工艺。 3.复合 经EPC气液纠偏进入复合部分，并与第二放卷部分的基材贴合，就实现了复合工艺。 4.冷却收卷 冷却收卷之后就完成了基材的整体生产加工。 生产时要注意以下问题。 （1）通过调节调偏辊的位置来调节基材的平整度。 （2）通过调整两复合辊间的相对间距来调节复合辊间的复合压力。
（3）通过调节离合器和制动器的张力来控制基材的牵引张力和收卷张力，使机器平稳运转，从而得到良好的涂布质量和复合效果。 操作调试技术 干式复合成品中经常会出现气泡、起皱、黏结不牢等缺陷。 1.避免成品产生气泡的方法 （1）提高胶黏剂的浓度或选用湿润性好的胶黏剂 太稀或湿润性差的胶黏剂容易流淌，使基材上胶不均匀，从而易出现纵向或横向流水纹。上胶量少的部分很可能出现气泡。可以通过提高胶黏剂的浓度或是选用湿润性好的胶黏剂来减少气泡的产生。 （2）基材电晕处理 有些塑料薄膜基材表面黏附胶黏剂的能力差，为了提高这类基材表面的黏附能力，保证涂布质量，要求基材的表面张力要达到42～56mN/cm左右。可以在涂布前增加一套电晕处理器对基材表面进行电晕处理，使表面起毛，以达到增强表面表面张力的作用,这样就能提高基材表面的涂胶量以避免气泡产生。 （3）正确安装与调节刮刀 在涂布时，涂胶量的大小主要取决于网纹辊网穴的深浅，网穴越深涂胶量越多，网穴越浅涂胶量越少。正确调节刮刀可以保证上胶量更加均匀，从而减少或避免气泡出现。 在实际操作过程中晒版，以用压锤法来调整刮刀压力为宜，刮刀的压力一般在200～400kPa。涂布时，如果刮刀作用在网纹辊上的压力过小，在有杂质混入时，就容易将刮刀顶起来形成缝隙上海宏景，使涂布不均匀。 由于网纹辊表面是不平滑的，如果刮刀安装的角度过大，在它高速运转时，弹性刮刀片容易发生震动或跳动，使胶液弹起来爱色丽，引起涂布量差异增大。一般刮刀与网纹辊接触点的径向夹角选择在15～30°之间。 刮刀平整，则涂布量均匀，否则，涂布量差异变大。刮刀的平整度取决于刮刀的安装方法，另外也可能与刀架槽内部或刀片、衬片上粘有杂质有关。因此现状及趋势，在安装刮刀时应先擦净衬片，然后将新刀片放在衬片后面，装入刀架槽内。旋紧刀背螺丝时，应先从刀片的中间开始逐渐往两边拧紧，并且两边要轮流拧紧。为防止刀片翘曲印后工艺，旋紧螺丝一般要经两三遍完成，一边旋紧螺丝，一边用布来夹紧刀片与衬片，并用力向外侧拉紧，这样装配完的刮刀就比较平整了。 （4）合适的烘干温度 烘干温度合适纸品包装，可以使基材表面的胶黏剂充分干燥，一般干燥温度调节至80～100℃为宜。若干燥温度过高，胶黏剂表面已经结皮，表面以下的部分还未干透，使废气难以逸出橡胶制品，就容易出现起泡。相反，干燥温度太低，胶黏剂无法彻底干燥，经过了一段时间复合后的成品，由于胶黏剂自然挥发印后工艺，也会形成气泡。复合时提高复合加热辊的温度、减小复合角度，有利于气泡排出复合膜。金属包装 （5）调节复合压力与速度 复合压力不够，容易产生气泡，提高复合膜的压合温度和复合压力，就能大大减少气泡。由于两个复合辊的接触为线接触行业法规，所以降低设备的运行速度就可以增加复合辊间的压贴时间，使气泡充分从复合膜中排出，也有利于减少气泡。