作者：赵汝和¹, 柳润青², 李三雁¹

作者单位：1. 四川大学锦城学院, 四川 成都 611731;
2. 西安交通大学, 陕西 西安 710049

关键词：数学建模;控制仿真;滚切机;ADAMS;Simulink;功率控制

摘要：

针对滚切机工作过程中电机需要不断加减速满足切纸的要求并由此带来大量的功率消耗问题,通过对滚切机运动的分析,建立滚子运动参数及相关结构参数与功耗关系的数学模型,在模型的基础上采用ADAMS和Simulink仿真软件进行运动和控制的联合仿真,发现当滚子偏转角从2变为1.5时,整机功率增加一倍多,通过调整控制器中的PID参数,滚子角速度输出产生明显变化,而其他控制器参数的变化对输出的影响甚微。通过模型可以快速实现瓦楞生产线的节能降耗以及滚切机结构参数的优化设计。

Study on rotating cutter motion analysis modeling and control simulation

ZHAO Ruhe¹, LIU Runqing², LI Sanyan¹

1. Jincheng College of Sichuan University, Chengdu 611731, China;
2. Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, China

Abstract: As a large amount of power consumption occurs in the working process of rotating cutters due to constant acceleration or deceleration of motors, a mathematical model is designed according to the motion of rotating cutters. The model reflects the relation between roller motion parameters, structure parameters and power consumption. At the same time, simulation software ADAMS and Simulink are used to simulate motion and control. It shows that when the deflection angle of the roller varied from 2° to 1.5°, the total power is doubled. After the PID parameters in the controller are adjusted, the angular velocity output of the roller changed significantly but almost unaffected when other parameters are regulated. This method can be used to save energy and reduce consumption in corrugated production lines and optimize the structural parameters of rotating cutters.

Keywords: mathematical model;control simulation;rotating cutter;ADAMS;Simulink;power control

2016, 42(3): 135-139  收稿日期: 2015-08-19;收到修改稿日期: 2015-10-17

基金项目: 

作者简介: 赵汝和(1978-),男,四川绵阳市人,讲师,硕士,研究方向为计算机测控技术及虚拟仪器、机械优化设计。

参考文献

[1] 陈光群. 瓦楞纸板生产线的技术改造和实践[D]. 杭州:浙江工业大学,2010.
[2] 刘丕群. 瓦楞纸板生产线运动学和动力学仿真[D]. 广州:华南理工大学,2013.
[3] 韩提文. 瓦楞纸横切机控制系统建模[J]. 包装工程,2009(6):54-58.
[4] 康启来. 瓦楞生产线的若干技术改造[J]. 中国包装,2013(12):40-42.
[5] 余发山,郑俊锋,张伟. 瓦楞纸板横切机飞剪控制算法设计与仿真[J]. 电气技术,2009(5):41-43.
[6] 冷洪滨,邬义杰,潘晓弘. 三次多项式型微段高速加工速度规划算法研究[J]. 计算机集成制造系统,2008,14(2):336-340.
[7] BIANCO C G. Minimum-Jerk Velocity Planning for Mobile Robot Applications[J]. IEEE Transactions on Robotics,2013,29(5):1317-1326.
[8] 马如奇. 基于Matlab与ADAMS的机械臂联合仿真研究[J]. 机械设计与制造,2010(4):93-95.
[9] 郑黎明. 基于ADAMS和Simulink的太阳跟踪器联合仿真[J]. 光学精密工程,2014,22(5):1212-1219.
[10] 余永维. 瓦楞纸自动横切机控制系统设计[J]. 包装工程, 2010,31(11):93-95.
[11] 余发山.基于模糊控制的瓦楞纸板横切机速度跟踪控制[J]. 电气传动,2008,38(9):75-77.
[12] LI Y, KIAM H A, GREGORY C Y. PID control system analysis and design[J]. IEEE Control System Magazine,2006(2):117-130.