基于模糊PID的包装覆膜自适应恒张力控制方法

王志广，郭亚东

基于模糊PID的包装覆膜自适应恒张力控制方法

王志广1，郭亚东2

（1.开封技师学院，河南 开封 475004；2.南阳技师学院，河南 南阳 473001）

为提高极限条件下对包装覆膜自适应恒张力的控制效果，基于模糊PID设计了一种新的控制方法。首先通过参数拟合分析建立了包装覆膜的结构力学分析模型，并采用荷载-挠度全曲线拟合方法模拟了包装覆膜力学参数，然后结合区域–合并连续估计方法得到结构参数解析模型。在此基础上，通过外荷载作用力学评估分析，在极限转动刚度作用下，构建了弹塑性力学模型。然后通过极限抗力分析和屈服应力学参数的优化评估，得到抗弯刚度软化模型，继而基于模糊PID控制实现包装覆膜的自适应控制优化。应用该方法后，包装覆膜自适应恒张力的输出稳定性较强，参数寻优能力较好。根据实验结果可知，上述恒张力控制方法具有较好的控制效果。

模糊PID；包装覆膜；恒张力控制；力学模型；参数辨识；极限抗力

目前，包装覆膜被广泛应用于现代包装结构中，其在美化包装和提高包装的安全性方面具有较优越的性能。在包装覆膜的设计和应用中，需对其自适应恒张力展开控制[1]。根据包装覆膜组成的特殊性，需要对包装覆膜的基础结构进行优化分析，即根据包装覆膜自适应恒张力特征分析其力学变化情况，然后结合量化分析和参数寻优方法控制包装覆膜自适应恒张力[2-3]。

有效的张力控制能够提高包装覆膜的质量，因此，相关的包装覆膜自适应恒张力控制方法研究受到人们的极大关注。……