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在各类卷绕带材(如纺织品、纸品、软包装、金属箔带、塑料薄膜等)生产加工过程中普遍存在卷绕控制的技术难题,其中张力和线速度协调控制性能直接决定着产品生产工序、工艺品质和生产效率等。本文重点研究了无张力传感器的卷绕物多电机张力—线速度的协调控制问题,提出了一种新型的检测、控制方案,并通过仿真实验验证了该方案的可行性,最后在实验室条件下制作出多电机协调控制器样机一台。首先,本文对卷绕物多电机张力—线速度协调控制系统的国内外研究现状与发展趋势进行了综述。在此基础上,提出了一种新型的基于材料参数与张力观测的卷绕物生产过程多电机协调控制系统方案,设计了总体技术实现方案并结合生产需求对核心部件进行选型。其次,建立并分析该多电机协调控制系统对象的数学模型。根据系统适用性需要和对常用张力观测方法的分析,提出了采用基于生产材料特征参数与张力观测的方法。通过对多电机张力—线速度协调控制系统常用算法的分析,提出了采用自适应解耦的控制算法。利用MATLAB软件进行仿真分析,并对比当前应用较多的基于PID的速度链梯度控制算法的仿真控制效果,结果表明本文采用的自适应解耦控制方法能使张力快速响应,并能有效克服卷径大范围变化对系统性能的影响,系统动、静态性能良好,能够很好地满足卷绕物生产要求。然后,完成了基于嵌入式技术的无张力传感器的卷绕物多电机张力—线速度协调控制器的软、硬件设计。硬件部分采用基于CortexTM-M3内核的32位嵌入式CPU(STM32F103VET6)作为主控制芯片,介绍了控制器最小系统、信号处理电路、系统电源电路和人机界面板电路等功能模块的电路设计。软件部分采用μC/OS-II嵌入式实时操作系统模块化设计方式,将系统软件分解成若干个任务模块,介绍了张力观测运算算法、张力—线速度协调控制算法和人机界面等程序的实现。最后,在实验室条件下制作出多电机协调控制器样机一台,经实验室模拟实验,验证了上述研究与设计工作的可行性,达到了预期的研究目的。