动将引起张力极大变化。[1][2] 随着柔性电子产业批量化、制造设备精密化发展,传统连续卷绕形式无法满足张力控制高稳定性的要求,非连续进给形式得到广泛应用,如 RFID 标签倒装键合设备、燃料电池膜电极( MEA )专用设备等。频繁的启停、加减速增加了放卷张力控制的复杂性,所以在卷绕设备非连续工况,放卷张力稳定控制是提高产品质量及生产效率的重要条件。 1.3 放卷张力系统国内外研究现状放卷张力系统作为卷绕输送的一个重要环节,不断受到国内外学者的关注,它本身也是一套复杂的机电系统。对于放卷张力系统的研究通常集中在张力波动机理分析、动力学建模等方面,大多适用于连续工况。目前对于非连续放卷张力控制的研究较少,尤其是涉及非连续进给周期内张力波动情况。 1.3.1 张力波动机理 放卷张力控制的稳定性受到内外多因素的影响,如放卷速度、卷径、辊轴圆度、辊轴偏心、辊轴之间平行度、辊轴布局、系统摩擦力等,研究张力波动机理有助于提高放卷张力控制系统精度及稳定性。美国科罗拉多大学 Zhong 等[3][4] 研究放卷过程卷径变化对张力扰动的影响, 引入前馈控制计算补偿值减小张力波动。台湾昆山科技大学 Lin [5] 介绍一种用于估测系统启动阶段摩擦与惯性干扰引起薄膜张力变化的观测器。严西林[6] 理论推导料轴偏心会使放卷张力产生正弦扰动分量。徐昱林[7] 提出一种基于锁相回路的自适应算法,在线估测干扰信号的幅值与相位,用于补偿因卷绕轴偏心所造成的影响。韩国建国大学 Shin 等[8] 利用辊轴角速度和切线速度补偿因辊轴偏心引起的力矩变化,提高放卷张力的稳定性。研究辊轴圆度对放卷张力的影响比较少,因其形状误差数值较小且分布复杂。本文基于料卷螺旋卷绕建立辊轴圆柱模型,推导辊轴形状误差与薄膜伸长量之间的关系,将柔性膜等效为弹簧阻尼系统,研究辊轴圆度对张力波动的影响。辊轴之间不平行容易使薄膜进给方
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