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【摘 要】对卷取机张力自动控制系统进行研究，通过电流调节器对系统进行控制，并提出了模糊控制对其优化，使其不但保证良好的动态性能和静态性能，而且抗干扰性好，避免了卷取过程中塔形的形成，能过更好的完成控制效果，满足客户的要求。
【关键词】张力控制 电流调节器 模糊控制 带卷塔形
张力控制通俗的讲，就是要控制，卷取物体时，保持物体，相互拉长，绷紧的力。当人们现在，对卷取材料的质量和表面质量提出严格要求的时候，张力控制，技术才逐渐被各国，电气工程师，重视起来，特别是，张力应用，最广泛的纤维、造纸、塑料薄膜、电线、印刷品、磁带等轻工业中，带材或线材的收放卷张力，对产品的质量，起着至关重要的作用。
一、系统工作原理
（一）结构图
卷取张力，控制系统包括：速度调节器ST、电流调节器LT、功率调节器GT、乘法器X·Y、除法器X/Y及触发器—晶闸管SCR。
（二）卷取张力恒定
在卷取过程中，要求，始终维持，卷取张力的恒定。
张力表达式可以表示为：
式中T是卷取的张力，P是电机的功率，v是卷取的线速度，由式子可以看出当卷取张力T恒定时，电动机的功率P和卷取的线速度是成比例的增加或者减小。我们可以考虑两种不同的方法维持张力的恒定。
（三）维持=K
当不考虑张力锥度，控制时，也就是，取消了图1中，张力锥度给定和除法器，采用，功率调节器的作用，去维持，所以张力=K，这样，维持了张力的恒定。
（四）维持
接合时，在图1中，参考和分频器锥度张力，卷绕张力在这个时候，随着轧辊的直径，在目标，定期的减少，控制系统，这种控制方法，控制张力锥度满足卷绕过程中，工艺要求，当张力锥度按下，线变化，分频器，将得到的信号路径的体积，即： （2）
式中：K——张力给定给出的基本值
——张力锥度给定给出的值，它与卷径D成正比
这样，就保证了，张力锥度，按直线变化，但又与线速度v成正比。
二、PI电流调节器
卷取机，恒张力控制，是一个非常重要的部分。无论如何，励磁电流控制或电枢电流控制，使用不同的控制方法，可以是不同的，控制系统模型。该参考电流的计算精度，足够的精度，控制系统的动态性能和静态性能，相同的张力影响的输出精度的前提下，是一个重要因素。
（一）电流调节器的作用
1.跟随作用——作为内环的调节器，在外环转速，调节过程中，它的作用，使电流紧紧跟随，其给定电压（即外环调节器的输出量）变化。2.抗扰作用——对电网电压，波动起，时抗扰的作用。3.加快动态过程——在转速，动态过程中，保证获得，电机允许，最大电流，从而，加快动态过程。4.过流自动保护作用——当电机过载，堵转时，限制，电枢电流，最大值，起快速的自动保护作用。
（二）PI电流调节的缺点
采用PI电流调节可以得到满意的动态性能，但其抗干扰的能力差，系统张力控制容易出现波动。因此，我提出基于模糊控制的电流调节系统，使其既满足动态性能和静态性能，又有很大的抗干扰能力。
三、基于模糊控制的卷取机电流调节系统
（一）模糊控制器
模糊控制电流调节系统主要是由电流调节器由模糊推理和模糊推理偏差e和偏差变化率ec作为输入，选择调整量作为模糊控制器的输出u。模糊推理方法进行调整，以满足不同时刻的偏差e和偏差变化率ec其自我调整的要求。
量化公式为：
其中：x要量化的确切数额
A，B的确切数额的变化范围，即：X[A，B]
y轴的x对应的量化金额的确切数额。
系统偏差e和误差变化率，模糊子集：
E，EC={NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}
系统偏差e和误差变化率，在论域被设置为：
对于输入输出变化量与语言域之间的隶属函数我们取三角隶属函数。
（二）模糊控制规则的建立
模糊控制器，输出是一个模糊量，这就要用到加权平均判决方法。加权平均方法就是按照普通加权平均公式：
这种转化过程称为清晰化，这样便可以得到一个稳定的结果。
四、结论
分析现在常用PI电流调节器，张力控制系统，指出免疫力差的缺点，在此基础上，我们提出，基于模糊控制，电流控制方法，现有方法能保证系统的动态性能和静态性能，且抗干扰性好，能减少系统塔形的形成。
参考文献：
[1]王锁弘、张永一基于半径反馈的恒张力控制系统的设计与实现[J].电子技
术与应用，2003.1
[2]王划一，自动控制原理[M].北京：国防工业出版社，2002
[3]王磊，王为民，模糊控制理论及应用[M].北京：国防工业出版社，1997
【关键词】张力控制 电流调节器 模糊控制 带卷塔形
张力控制通俗的讲，就是要控制，卷取物体时，保持物体，相互拉长，绷紧的力。当人们现在，对卷取材料的质量和表面质量提出严格要求的时候，张力控制，技术才逐渐被各国，电气工程师，重视起来，特别是，张力应用，最广泛的纤维、造纸、塑料薄膜、电线、印刷品、磁带等轻工业中，带材或线材的收放卷张力，对产品的质量，起着至关重要的作用。
一、系统工作原理
（一）结构图
卷取张力，控制系统包括：速度调节器ST、电流调节器LT、功率调节器GT、乘法器X·Y、除法器X/Y及触发器—晶闸管SCR。
（二）卷取张力恒定
在卷取过程中，要求，始终维持，卷取张力的恒定。
张力表达式可以表示为：
式中T是卷取的张力，P是电机的功率，v是卷取的线速度，由式子可以看出当卷取张力T恒定时，电动机的功率P和卷取的线速度是成比例的增加或者减小。我们可以考虑两种不同的方法维持张力的恒定。
（三）维持=K
当不考虑张力锥度，控制时，也就是，取消了图1中，张力锥度给定和除法器，采用，功率调节器的作用，去维持，所以张力=K，这样，维持了张力的恒定。
（四）维持
接合时，在图1中，参考和分频器锥度张力，卷绕张力在这个时候，随着轧辊的直径，在目标，定期的减少，控制系统，这种控制方法，控制张力锥度满足卷绕过程中，工艺要求，当张力锥度按下，线变化，分频器，将得到的信号路径的体积，即： （2）
式中：K——张力给定给出的基本值
——张力锥度给定给出的值，它与卷径D成正比
这样，就保证了，张力锥度，按直线变化，但又与线速度v成正比。
二、PI电流调节器
卷取机，恒张力控制，是一个非常重要的部分。无论如何，励磁电流控制或电枢电流控制，使用不同的控制方法，可以是不同的，控制系统模型。该参考电流的计算精度，足够的精度，控制系统的动态性能和静态性能，相同的张力影响的输出精度的前提下，是一个重要因素。
（一）电流调节器的作用
1.跟随作用——作为内环的调节器，在外环转速，调节过程中，它的作用，使电流紧紧跟随，其给定电压（即外环调节器的输出量）变化。2.抗扰作用——对电网电压，波动起，时抗扰的作用。3.加快动态过程——在转速，动态过程中，保证获得，电机允许，最大电流，从而，加快动态过程。4.过流自动保护作用——当电机过载，堵转时，限制，电枢电流，最大值，起快速的自动保护作用。
（二）PI电流调节的缺点
采用PI电流调节可以得到满意的动态性能，但其抗干扰的能力差，系统张力控制容易出现波动。因此，我提出基于模糊控制的电流调节系统，使其既满足动态性能和静态性能，又有很大的抗干扰能力。
三、基于模糊控制的卷取机电流调节系统
（一）模糊控制器
模糊控制电流调节系统主要是由电流调节器由模糊推理和模糊推理偏差e和偏差变化率ec作为输入，选择调整量作为模糊控制器的输出u。模糊推理方法进行调整，以满足不同时刻的偏差e和偏差变化率ec其自我调整的要求。
量化公式为：
其中：x要量化的确切数额
A，B的确切数额的变化范围，即：X[A，B]
y轴的x对应的量化金额的确切数额。
系统偏差e和误差变化率，模糊子集：
E，EC={NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}
系统偏差e和误差变化率，在论域被设置为：
对于输入输出变化量与语言域之间的隶属函数我们取三角隶属函数。
（二）模糊控制规则的建立
模糊控制器，输出是一个模糊量，这就要用到加权平均判决方法。加权平均方法就是按照普通加权平均公式：
这种转化过程称为清晰化，这样便可以得到一个稳定的结果。
四、结论
分析现在常用PI电流调节器，张力控制系统，指出免疫力差的缺点，在此基础上，我们提出，基于模糊控制，电流控制方法，现有方法能保证系统的动态性能和静态性能，且抗干扰性好，能减少系统塔形的形成。
参考文献：
[1]王锁弘、张永一基于半径反馈的恒张力控制系统的设计与实现[J].电子技
术与应用，2003.1
[2]王划一，自动控制原理[M].北京：国防工业出版社，2002
[3]王磊，王为民，模糊控制理论及应用[M].北京：国防工业出版社，1997