钢带缠绕预应力模具变张力模糊控制*

何 芳 王 强 赵慧云

(①济南大学控制科学与工程学院，山东济南250022;②济南大学机械工程学院，山东济南250022)

应用预应力模具技术可有效地提高模具的使用寿命和产品精度。钢带缠绕预应力模具是一种由高强度钢带缠绕层、模芯、模具衬套等组成的新型高强度、高刚度预应力模具，具有预紧效果显著、使用寿命长、产品精度高、结构紧凑等优点［1-2］。

缠绕工艺中张力的控制是钢带缠绕预应力模具关键技术之一。张力控制的稳定性和准确性直接影响缠绕预应力的分布，影响模具质量。本文在建立了双电动机结构钢带缠绕预应力模具缠绕控制系统的基础上，针对钢带缠绕系统中变张力控制，引入模糊控制技术，改善张力控制性能。并建立仿真模型验证采用参数自整定模糊PID控制在改善系统动态和稳态性能方面的优势。

1 钢带缠绕预应力模具控制系统

一般的缠绕控制系统按照控制精度要求的不同可以采用不同的控制系统结构［3］，开环控制或转速闭环、张力控制等;单闭环控制或双闭环控制。为了实现钢带缠绕预应力模具预应力的最优分布，对张力控制的稳定性和准确性要求就很高，为此我们开发的钢带缠绕预应力模具控制系统采用的是双电动机式结构(见图1)。

该控制系统中，两台电动机分别放置于收卷部分和放卷部分，系统的检测包括张力检测及速度检测，另外还包括计算机控制器部分。放卷部分由伺服电动机、伺服驱动器、减速机、放卷辊构成。……