基于MATLAB的两电机驱动张力伺服控制系统仿真设计
陈冲1，杨学民2
(1 盐城工学院 电气工程学院，江苏 盐城 224051；
2 中国石油大学(北京) 经济管理学院，北京 102249)
摘 要：张力与转速是一对强耦合的被控量，在任何情况下减小因转速的变化而造成的张力瞬时变化是最为关键的一点。针对两电机驱动的张力伺服系统，采用解析式的方式给出其数学模型。基于该模型设计了 BP 神经网络 PID 控制器，对系统中的转速和张力变量进行自适应解耦控制。仿真结果表明，与常规 PID 定参数控制系统相比，该系统能够根据环境变化自动获得最优 PID 参数，对系统转速和张力实现了较好的解耦控制，具有良好的动静态性能及较强的鲁棒性。
关键词： 神经网络；张力伺服系统；解耦控制；转速；皮带张力
中图分类号：TP273 ；TM34 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2022)11-0033-05
Simulation Design of Two-Motor Tension Servo Control
System Based on MATLAB
CHEN Chong1, YANG Xue-min2
（1 School of Electrical Engineering, Yancheng Institute of Technology , Yancheng 224051, China;
2 School of Economics and Management, China University of Petroleum, Beijing 102249, China）
Abstract: Tensile force and speed are a pair of strong coupling controlled variables. It is vital to decrease the speed change caused by the change of tensile force in the tension servo system. This paper employed an analysis approach to construct the mathematical model of the two-motor tension servo control system. It designed a PID controller based on BP neural network to carry on the adaptive decoupling control for the speed and tension variable in the system. The simulation results showed that compared with the traditional PID constant parameters control,the designed control system could obtain optimal parameters of the PID controller according to environmental change, realize better decoupling control of speed and tension, and possess great dynamic and static characteristics and good robustness.
Key words: neural network; tension servo system; decoupling control; speed; belt tension
参考文献
[1] 丁网芳，刘星桥. 采用自抗扰控制的三电机同步协调系统[J]. 信息技术，2018(2)：22-27.
[2] 刘金琨. 先进 PID 控制 MATLAB 仿真[M].4 版. 北京：电子工业出版社，2016.
[3] 朱茂林. 多电机转速同步控制策略的研究与应用[D]. 合肥：合肥工业大学，2013.
[4] 王超雄. 多电机同步协调控制技术初探[J] . 企业导报，2014(22)：27-28.
[5] 李金鹏. 双直流伺服电机同步协调控制方法研究[J]. 价值工程，2018，37(2)：111-112.
[6] 戴晖，沈锦飞. 基于定子磁链的双馈电机矢量控制系统的研究[J]. 电工电气，2010(8)：5-8.
[7] 孙欢欢， 莫岳平， 马瑞， 等. 基于矢量控制的内馈电机双闭环控制系统研究[J] . 电工电气，2016(6)：12-15.
