基于模糊pid控制的印刷设备多电机同步控制研究

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1、http://www.wordwendang.com中文word文档库基于模糊PID的凹印机套准同步控制研究万鹏飞，王莉（中南大学信息科学与工程学院，湖南长沙，410075）摘要：无轴传动技术在凹版印刷上得到的广泛的应用。本文以凹印机套准系统的多电机同步问题为研究对象，采用基于补偿原理的模糊PID的同步控制算法，并搭建了以西门子S7-300PLC为控制器的主从式同步控制系统，来进行多电机同步控制的研究。仿真表明，这种方案鲁棒性、快速性优良、动态过程同步误差小，能够较好地满足被控对象对高精度同步控制的要求。关键字：无轴传动;模糊PID;同

2、步控制;伺服电机;中图分类号：TP271+.4TheResearchofGravureprinter’sregistrationsynchronizationControlBasedOnFuzzy-PIDWANPeng-fei，WANGLi（SchoolofInformationScienceandEngineering，CentralSouthUniversity,Changsha,410075）Abstract:Theshaftlessdrivetechnologyhasbeenwidelyappliedongravureprint

3、ing.Inthispaper,thegravureprinterregistrationsystem’smulti-motorsynchronizationproblemisregardedastheresearchobject..Forthepurposeofresearchofmulti-motorsynchronizationcontrol,thealgorithmofFuzzy-PIDsynchronizationbasedoncompensationprincipleisadoptedandtheMaster-slavesy

4、nchronizationsystembasedonSIMENSS7-300PLCwasdesigned.Thesimulationresultsindicatethattheproposedmethodhasstongnoiseimmunityandrobustnessandtherapidityisgoodanddynamicalsynchronouserrorislow.Sothiscontrolmethodcansatisfythedemandsofthecontrolledsubjectforthehighprecisiona

5、pplicatios.Keyword:shaftlessdrive;Fuzzy-PID;Synchronizationcontrol;Servomotor;1引言由于近代电力电子技术、微电子、控制理论、计算机技术以及传感器技术的发展，均为交流传动控制提供了广阔的前景，为设计出高精度、快速响应的交流传动系统奠定了基础，同时也使多电机同步控制研究成为可能。传统的多电机同步控制策略有等状态方式、主从方式等[1]。无轴传动技术是多电机同步控制的一种应用。它是指印刷机中每个机组，甚至是每个滚筒或辊子的动力都是相互独立的，分别采用单独的伺服电机，按

6、照运动控制器发出的程序指令进行驱动，从而保证各机组间同步运转的传动方式[2]。其设备主要由三部分组成：放卷部分、印刷部分、和收卷部分，其中印刷部分包括若干个色组。如图1所示。海量word文档免费下载：http://www.wordwendang.comhttp://www.wordwendang.com中文word文档库图1凹印机生产线示意图2自动套准系统的多电机同步问题对于高速的凹版印刷，大多数凹印机都采用自动套准控制系统，套准系统是凹印机的重要组成部分，其主要功能是对于印刷各色组的套印情况进行实时跟踪、检测和调节，套准控制装置主要由

7、光电扫描器、横向套准调节机构和纵向套准调节机构等组成，对套印误差的跟踪、检测由光电扫描来完成[3]。印刷过程中，承印物张力变化范围小，套印精度就容易控制。反之，如果张力变化频繁，则会严重影响套准精度。所以，在设定合理张力后，还要保持最小范围的张力波动，即保持张力稳定，各电机间的位置和速度同步问题是影响张力一个重要因素。因此在不考虑其它因素的前提下，研究自动套准系统关键就在于多电机的同步控制。目前，使用工业现场总线是解决多电机同步的最佳方案。常用的现场总线有SERCOS、PROFIBUS等[4]。在文中采用的西门子S7-300PLC具有强

8、大的功能，可以完成各种先进的算法，通过算法实现对多电机的同步控制，不采用现场总线。3同步设计方案对于套准控制系统来说，主要要解决解决的问题是整个连续运转下情况下，保证每个印刷套色单元在任何相同的时刻都是位置