基于模糊控制理论的同步带张力控制系统

摘要

同步带是一种新型传动带，随着工业的迅速发展，以及机械设计、制造、汽车生产部门对同步带的采用，使得同步带的需求日益增加，用量越来越大，同步带的发展也迅速加快。
　　但是国内大部分同步带厂家由于生产设备简陋，控制方法简单，使得生产出的同步带的质量不稳定，寿命短，和国外同步带的质量相差很远。而在所有同步带的损坏形式中，抗拉体强度不够为主要原因。所以提高同步带的抗拉强度，即提高同步带成型过程中抗拉体的张力恒定性和均匀性是提高同步带质量的关键。
　　针对上述情况本文通过对同步带放卷系统的数学及动力学分析，确定并分析放卷过程中的时变量，研究了一种基于模糊控制算法的同步带张力控制系统。该系统能对同步带成型过程中强力层中抗拉体的张力实时精确的控制，达到提高同步带抗拉强度的目的。系统采用工控机为控制核心，张力传感器为检测器件，PCI-1747U高分辨率多通道数据采集卡为输入设备，PCI-1724U隔离模拟量输出卡为输出设备。磁粉制动器为执行机构。实时调整磁粉制动器的激磁电流来调整同步带成型过程中抗拉体中的张力。并设计了磁粉制动器的恒流源驱动电路。
　　本文以图形化编程语言LABVIEW为仿真软件主体，设计了基于模糊控制算法的同步带恒张力控制系统仿真程序，设计了上位机人机交互仿真界面，对各个时变量和张力进行仿真、调试。仿真、调试结果表明所设计的基于模糊控制理论的同步带恒张力控制系统能够对同步带放卷过程中的张力进行良好的控制，达到预期的效果。