[毕业论文] 基于无轴同步技术的印刷设备控制系统研究 [复制链接]

资料简介：
　　毕业论文 基于无轴同步技术的印刷设备控制系统研究  共58页，3811字
　　
目 录
　　
摘要    III
　　
ABSTRACT    IV
　　
第一章 绪论    1
　　
1.1课题研究意义    1
　　
1.2无轴传动技术在凹印机中的应用    2
　　
1.2.1无轴传动的特点    2
　　
1.2.2 无轴传动的应用    4
　　
1.3 同步运动控制常用方法    5
　　
1.3.1同步主参考控制策略    5
　　
1.3.2 电子长轴控制策略    5
　　
1.3.3 速度差补偿的同步策略    6
　　
1.4论文的章节安排    6
　　
第二章  凹印机控制系统总体架构设计    7
　　
2.1凹印机生产工艺概述    7
　　
2.2系统总体架构设计    7
　　
2.3硬件设计及各部分功能实现    9
　　
2.3.1主控制器    9
　　
2.3.2伺服驱动器及伺服电机    10
　　
2.3.3 网络通讯    12
　　
2.3.4光电编码器及速度检测    16
　　
第三章  永磁同步电机（PMSM）伺服控制系统设计    18
　　
3.1 交流伺服控制系统    18
　　
3.2 PMSM伺服系统的频域模型    19
　　
3.3 电流环分析和设计    22
　　
3.3.1 电流环模型推导    22
　　
3.3.2电流环调节器参数估算    24
　　
3.4速度环分析和设计    26
　　
3.4.1 速度环模型推导    26
　　
3.4.2 速度环参数估算    28
　　
3.5位置环分析和设计    29
　　
第四章  无轴传动同步控制算法研究    31
　　
4.1 PID控制算法概述    31
　　
4.2 BP神经网络及其学习算法    32
　　
4.2.1  BP神经网络简述    32
　　
4.2.2  BP学习算法    35
　　
4.3 基于BP神经网络的自整定PID控制器的设计    38
　　
4.3.1 基于BP神经网络的PID控制器    38
　　
4.3.2数据样本的获取    39
　　
4.3.3确定神经网络的结构    39
　　
4.3.4神经网络的训练和测试    41
　　
4.3.5神经网络模型的实现方法    44
　　
4.4 基于BP神经网络的自整定PID控制算法仿真    45
　　
第五章 总结与展望    49
　　
5.1总结    49
　　
5.2 展望    49
　　
参考文献    50
　　
致谢    52
　　
摘要
　　
印刷品已经成为人类生存和发展的重要组成部分，在人们的日常生活、工作和学习中占据着越来越重要的位置。因此，印刷也越来越受到人们的关注。传统的印刷机只能实现简单的张力控制和低速印刷，彩色套印也是手工检测，越来越不能满足现代生产和生活高速、高效的需要。为了简化凹印机的传动装置，省去皮带传动尤其是齿轮传动机构，机器运转和操作、安装调试、维护保养等，本文采用无轴传动作为凹印机的传动方式，对无轴传动技术进行了全面、深入的研究和探讨。
　　
本文对永磁同步电机伺服系统的发展概况进行了介绍，详细推导了永磁同步电机的数学模型，对整个位置伺服系统的电流、速度和位置三个闭环的频率特性和稳定性进行了详细分析，并对其进行了仿真，得到了相应的仿真波形，验证了整个系统设计的正确性。
　　
为克服常规PID控制存在的不足，本文将神经网络与PID有机结合，构成基于BP网络的参数自整定PID控制器，仿真研究表明基于BP神经网络PID控制器优于传统PID控制器。该方法满足系统快速性的要求，并具有较好的鲁棒性。
　　
关键词: 凹印机，交流伺服系统，无轴传动，同步控制，BP网络，PID控制
　　
ABSTRACT
　　
Printing products are an important part of human life which take a more important position in people’s daily life, work and study. Traditional printing machine can only make tension control and low-speed printing, process printing is tested by hand too, which can not match with modern life. In order to simplfy the driven equipment of the gravure printing machine, delete the running ,operation, installing, debugging and maintenance of the strap driven especially the gear wheel driven machine, this thesis adapted shaftless driven as the driven manner of the gravure printing machine. Then the technology of the shaftless driven is researched and discussed comprehensively and deeply.
　　
The development of the AC Servo System of PMSM is first introduced in this paper. Then the mathematic model is illuminated in detail. Then the three circles of current , speed  and position are analyzed. After that the speed servo system and the position servo system are simulated, and the design of the system is proved right by the simulation results.
　　
To enhance the performance of brushless AC servo system, traditional PID is combined organically with the Neural Network in this paper, which structured the BP-network-based PID controller in order to cope with shortcomings of traditional PID control. Simulation results indicate that the improved PID mentioned above are better than traditional one and this approach satisfies the request of simulater and has good robustness.
　　
KEY WORDS  Gravure Printing Machine, AC servo system, shaftless driven, synchronized control , BP network, PID control .

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