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一种用于纤维缠绕的高性能张力控制方法及系统
摘要文本
本发明属于碳纤维缠绕设备控制领域, 解决了换层缠绕时，张力目标值发生变化而控制器的增益参数固定，导致控制性能下降的问题。提供了一种用于纤维缠绕的高性能张力控制方法及系统，包括以下步骤：构建纤维缠绕系统中部件的数学模型，确定纤维缠绕系统的开环传递函数；建立基于改进的蜣螂算法优化的BP神经网络模糊PID控制策略；设定张力目标值，通过摆杆和气缸配合将张力施加到纤维纱束上；采集张力输出值，计算实时误差和误差变化率，PLC控制器调用基于改进的蜣螂算法优化的BP神经网络模糊PID控制策略完成张力控制。本发明能够实现换层缠绕变张力控制及同层缠绕恒张力控制，提高整个缠绕过程的稳定性，改善缠绕制品的性能。 关注
申请人信息
- 申请人:太原理工大学
- 申请人地址:030024 山西省太原市万柏林区迎泽西大街79号
- 发明人: 太原理工大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种用于纤维缠绕的高性能张力控制方法及系统 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202410206983.8 |
| 申请日 | 2024/2/26 |
| 公告号 | CN117775886A |
| 公开日 | 2024/3/29 |
| IPC主分类号 | B65H59/38 |
| 权利人 | 太原理工大学 |
| 发明人 | 梁建国; 杜昊霏; 齐玉洁; 付梁娜; 夏华杰; 段昱杰; 刘江林; 李银辉; 武婷; 高海峰; 赵晓冬 |
| 地址 | 山西省太原市迎泽西大街79号 |
专利主权项内容
1.一种用于纤维缠绕的高性能张力控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：构建纤维缠绕系统中部件的数学模型，根据影响张力变化的因素，确定纤维缠绕系统的开环传递函数；S2：建立基于改进的蜣螂算法优化的BP神经网络模糊PID控制策略：S201：通过改进的蜣螂算法获取不同张力目标值下对应的模糊PID控制器中可变因子的最优值集合；S202：将可变因子的最优值集合和不同张力目标值集合作为BP神经网络模型的训练样本对BP神经网络模型进行训练；S203：利用训练好的BP神经网络模型对模糊PID控制器的参数进行动态调整，将调整后的模糊PID控制器参数作为张力输出控制参数；S3：设定张力目标值，通过摆杆(3)和气缸(4)配合将张力施加到纤维纱束上；S4：采集纤维缠绕系统的张力输出值，计算实时误差和误差变化率，PLC控制器(11)调用基于改进的蜣螂算法优化的BP神经网络模糊PID控制策略完成张力控制。。马 克 数 据 网