张义红（1977-），男，湖北随州人，博士，教授，硕士生导师，研究方向：工业智能控制，视觉识别，智能算法等。文介绍了涂膜张力控制的材料结构和传统的PI张力控制过程。论了应用于薄膜镀膜系统的模糊PI控制的SIMULINK仿真。真结果表明，与传统的PI电压控制相比，模糊PI电压控制具有更快的响应速度，更强的抗干扰能力和更好的稳定性。有效地提高了控制性能指标，并为实际的胶水张力控制方法提供了基准和基准。薄膜包衣生产过程中，薄膜包衣在生产过程中需要低张力，并且避免过分的张力而导致拉伸。定的张力控制应防止张力剧烈晃动，并防止涂膜上胶水分布不均，从而影响产品质量。统方法是使用拾纸轮的速度加上一些PI调整来确保张力在此张力范围内相对稳定。是，在传统的恒压PI控制器中，KP和KI必须为恒定值，并且所定义的跟踪值与抑制干扰的能力之间存在矛盾，这使得系统无法获得最佳效果。制效果[1]。文设计了一种模糊PI控制器。本原理是检查实际电压值和电压变化幅度，并根据实际值和变化幅度输出不同的KP和KI值。据薄膜张力动力学原理，可以将张力控制分为不同的张力区域。此涂胶系统中，张力控制区可分为不同的功能区（如图1所示），分别为退绕区，胶区1，胶区2。烤箱区域和倒带区域。张力最敏感的区域是胶粘剂的张力区域，在控制胶粘剂系统的张力时，低张力可保持涂膜均匀，这是该过程中最关键的重心。实际控制中，松开的接头和胶膜中胶水的流动很容易干扰胶水张力的控制。此，本文主要讨论作为模糊PI控制策略一部分的恒压控制系统，该系统可提高系统升压器的速度和电压稳定性。膜涂层张力控制系统如图2所示。控制器使用AB（Allen Bradley）1756系列控制器，将PowerFlex 700s逆变器和以太网电压变送器安装在工业以太网上，并且位于在SERCOS光网络上。装Ultra 3000伺服控制器，变频器通过以太网实时接收PLC发送的电机角速度控制值，以实现电机一定的速度变化。2 Web电压硬件配置电压变送器接收模拟信号，该信号从电压传感器实时收集测量值，并将其转换为数据，然后将其发送到PLC。服控制器在电压控制中的功能与逆变器相似，但其精度和响应速度都比逆变器高。复杂的计算方面，AB PLC程序中没有模糊控制器，只能使用某个程序来完成模糊控制器的最终仿真效果。此，有必要使用Matlab仿真来帮助改进程序。
据上面的公式，EA / L基本没有变化，可以认为是一个常数。此，为了控制膜的张力T，必须控制线速度（V2-V1）的振幅。
以看出，张力控制系统实际上是用于张力值的线性速度控制系统（V2-V1）。性速度控制可以通过控制牵引辊之间的速度差来间接控制薄膜张力。3单张力区的闭环在实际控制中，令参考线速度为Vref，计算出张力PI后调整的量为Vtens，Vmotor为牵引辊所需的当前线速度。常，使用Vmotor = Vref Vtens来控制该区域。
引辊使用Vref（多牵引区域），具有统一的参考速度，以避免在多个张力区域之间进行解耦操作。正常操作期间，电压值会有一些测量数据错误和实际电压波动。统的控制方法包括使用PI控制器，并根据实际电压和定义的参数之间的差来发出Vtens作为对现有速度的补偿。补偿或负补偿由正值和负值之差确定。压变化值由电压变化控制器PI计算并转换为线性速度补偿，并且KP和KI主要是固定值。实际应用中，PI控制器只能选择一个参数以实现快速调用或高稳定性[3]。文中的模糊PI控制器可以根据变化量来调整KP和KI参数，从而模拟了模糊PI控制器。系统的模糊控制流程如图4所示。此过程中，将电压调节和电压反馈作为起点。根据模糊控制器的规则对差值E和差值变化率EC进行模糊化和计算后，将它们以一定量的输出KP和KI擦除。过更改KP和KI的值，PI控制器的输出将根据此值针对特定速度变化产生目标补偿，以指导电压返回值比率的特定变化，从而实现闭环控制张力系统的差异。4模糊控制过程模糊控制器设计为具有两个输入和两个输出的系统。
入是系统差E和差变化率Ec，输出是PI控制器的比例系数Kp和积分系数Ki。E和Ec的模糊集设置为{大负数，小负数，零，小正数，大正数} [4]，并将其另存为{NS，NB，O，PS，PB}，其模糊范围为{-1，-0，2，0，恒温阀芯0，2，1}。KP的模糊子集为{零，小正值，大正值}，记录为{O，PS，PB}，而模糊宇宙为{0.008、0.012、0.018}。KI的模糊子集为{零，小正值，大正值}，记为{O，PS，PB}，而模糊域为{9，14，20}。据电压实际值的变化，电压差E的基本范围为[-2，2]，差变化率Ec的基本范围为[-2， 2]，并且KP的基域为[0，0.002]，KI的基域为[6.22]，具体描述如图5所示。1）当差EC大且差E为较大，以加快系统响应速度，增加KP值。避免在增加KP后PI电压设置出现波动，请适当增加KI值以提高稳定性和调用速度。（2）当变化量较小或电压传感器显示干扰时，为了提高输出电压的精度，减小静差，使系统具有良好的稳定状态并减少电压设置时间，并避免在设置的KP值附近产生振荡，而KI的减小幅度较小，以提高系统稳定性。
据以上张力控制的原理，列出了模糊规则控制表。则控制的内容如表1所示。张力和速度的数学模型为：G（s）= 10 /（0.05s2 0.3s 1），负反馈系数K为在图5中，因为通常低电压设定值为0.2N。异系数K设置为10-4。了更接近实际电压值并检查模糊PI控制算法对电压误差的容忍度，仿真程序将一定量的白噪声添加到了反馈值中。MATLAB的SIMULINK图形建模环境中，张紧器的自适应模糊PI控制系统的仿真模型如图6所示。真结果如图7所示。
们可以在图7中看到。糊PI的召回时间比原始系统要快一些。电压受到一定误差的干扰时，闭环控制系统也可以保持稳定。真结果表明，模糊PI电压控制系统可以根据不同的电压干扰快速稳定实际电压，从而在给定值上获得稳定的电压控制。实现转换方面，AB PLC可以通过查找表或多段S曲线指令来模拟模糊控制器以计算输出，并使用简单的加，减和积分来计算输入值E和EC。据仿真结果，采用模糊PI张力控制的MATLAB仿真可以更好地提高PI张力控制的效果。真结果表明，采用模糊PI控制策略控制胶水生产线的张力后，模糊PI控制具有响应速度快，防粘保护的优点。原始PI控件更稳定的干扰。
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