卷绕系统反演滑模恒张力控制

来源：电子测量技术杂志2023年第24期北京时间：

作者：庞浩，杜钦君，赵金阳，徐执诏，徐东祥

单位：1.山东理工大学电气与电子工程学院 淄博 255022; 2.淄博市产品质量检验研究院 淄博 255022

摘要：针对卷绕系统工作时卷料张力波动较大问题，提出了一种基于神经网络区间观测器的反演非奇异快速终端滑模张力控制方法。构建卷绕系统数学模型，利用神经网络逼近卷绕系统中卷料半径、惯量等参数变化部分所引起的随机响应，设计区间状态观测器估计系统转速、卷料张力的上下界。根据估计出的状态值，构建反演非奇异终端滑模控制器，使张力跟踪误差在有限时间内快速收敛到零，有效增强了系统鲁棒性能。仿真实验结果表明，所设计的控制方法使卷料上的张力在 1.6 s 后达到给定值并保持恒定，相较于常规的滑模控制器和已发表文献中的滑模控制器，其调节时间分别减少了57%和33%，证明了所提出控制方法的有效性和可靠性，满足卷绕设备收卷工艺的要求。

关键词：卷绕系统;张力恒定控制;反演控制;终端滑模控制器;区间观测器

基金资助：国家自然科学基金面上项目(62076152)、山东省自然科学基金面上项目(ZR2020MF096)资助