汽车安全气囊折袋机恒张力控制系统研究

发布时间：2017-04-18 10:15

  本文关键词：汽车安全气囊折袋机恒张力控制系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：汽车安全气囊作为汽车被动安全系统的重要组成部分,已逐渐成为现代汽车的标准配件之一,随着我国汽车年产销量的逐年增加,安全气囊的需求量也随之增长,进而推动了作为安全气囊生产的气囊生产设备产业的应用与发展。在安全气囊生产中,气袋折叠是安全气囊生产工艺中的重要工序,要求气袋在折叠过程中保持张力恒定,张力过大可能导致气袋的变形,张力过小可能使气袋出现褶皱,而这些异像缺陷将会影响汽车安全气囊的工作效果,致使其保护性能大大折扣。因此,研究气袋折叠设备张力控制系统对提高气袋折叠质量和增强气囊保护作用具有重要意义。在吉林省科技厅“十大科技攻关”项目“汽车安全气囊生产线国有化关键技术研究”的资助下,本文开展了汽车安全气囊折袋设备恒张力控制系统研究,将完成以下内容:1.为解决张力恒定问题,通过对气袋折叠过程中气袋张力的产生和作用、气袋张力波动机理等问题分析研究,建立典型张力动力学模型,该模型能充分反映气袋在实际折叠下的状态,如气袋实时半径变化、电机需求转速等重要问题。2.为解决张力波动对气袋折叠质量影响,基于模糊滑模变结构控制策略,建立电机控制模型,该模型能够根据电机运动状态在线地自调整滑模增益的大小,提高控制器自调节能力,达到了消弱滑模抖振的效果。3.针对伺服系统中的摩擦和干扰问题,提出基于分解的补偿控制策略。对于确定性的干扰和线性摩擦部分,使用前馈补偿形式的补偿器可以得到完全的补偿,使用基于干扰观测器反馈补偿器处理不确定性干扰和非线性摩擦。应用MATLAB软件中的SIMULINK模块并结合模糊滑模控制方式对实验使用的永磁式同步电动机进行仿真,进而验证基于模糊滑模变结构张力控制的可行性。4.配置系统的软硬件,搭建实验平台。其中硬件配置包括以西门子PLC-300为核心的控制部件、伺服控制器等。软件设计采用Lab VIEW工具设计张力控制系统主程序。实验对不同厂家安全气袋进行折叠,并对实验产生波形进行分析,实验结果表明,电机运行时具有很好的动态和静态性能,张力控制效果能够达到预期效果,气袋折叠均匀。
【关键词】：气囊折袋机 张力控制 滑模控制 模糊控制 摩擦补偿器
【学位授予单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.61;TP273
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-11
• 1.1 课题的背景与意义8
• 1.2 国内外研究现状8-10
• 1.2.1 汽车安全气囊生产线研究现状8-9
• 1.2.2 张力控制器研究现状9-10
• 1.3 本文研究的主要内容10-11
• 第二章 汽车安全气囊折袋机张力控制方案11-15
• 2.1 实验设备组成11-12
• 2.2 汽车安全气囊折袋机工作原理12-13
• 2.3 张力控制方法13
• 2.4 张力控制方案13-14
• 2.5 本章小结14-15
• 第三章 汽车安全气囊折袋机卷径计算15-23
• 3.1 张力控制系统简介15
• 3.2 影响张力的因素15
• 3.3 卷袋实时半径15-17
• 3.3.1 实时半径的计算16
• 3.3.2 实时半径的误差补偿16-17
• 3.4 基于专家系统的布袋装配工序参数优化技术17-22
• 3.4.1 基于模糊理论的安全气囊布袋折叠专家系统18-21
• 3.4.2 基于Lab VIEW的专家系统的设计21-22
• 3.5 本章小结22-23
• 第四章 汽车安全气囊折袋机张力系统控制策略研究23-44
• 4.1 滑模变结构控制简介23
• 4.2 永磁同步电动机的数学模型23-25
• 4.3 基于模糊滑模变结构张力控制的设计25-34
• 4.3.1 模糊控制的基本理论25-26
• 4.3.2 基于距离的等效模糊滑模控制器的设计26-28
• 4.3.3 PMSM模糊滑模变结构控制器设计28-34
• 4.4 摩擦补偿器的设计34-39
• 4.4.1 前馈控制器的设计34-35
• 4.4.2 反馈控制器的设计35-39
• 4.5 仿真研究39-43
• 4.5.1 仿真模型的搭建39-40
• 4.5.2 模块介绍及参数的设置40-41
• 4.5.3 张力观测器的设计41
• 4.5.4 张力控制系统仿真41-43
• 4.6 本章小结43-44
• 第五章 张力控制系统软硬件配置与实验分析44-53
• 5.1 控制系统设计44-49
• 5.1.1 硬件设计44-47
• 5.1.2 软件设计47-49
• 5.2 实验分析49-52
• 5.3 本章小结52-53
• 第六章 总结与展望53-55
• 6.1 全文总结53
• 6.2 展望53-55
• 致谢55-56
• 参考文献56-59
• 作者简介59
• 攻读硕士学位期间研究成果59

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 何文,钟志华,杨济匡;汽车安全气囊技术的新发展[J];汽车研究与开发;2000年04期

2 ;美国公布汽车安全气囊新标准[J];世界标准化与质量管理;2000年06期

3 ;电控式汽车安全气囊[J];军民两用技术与产品;2002年01期

4 陈守文 ,成一;汽车安全气囊的研究与发展[J];汽车研究与开发;2002年01期

5 金加龙;汽车安全气囊的发展[J];浙江交通职业技术学院学报;2002年01期

6 邵冬明,游道华;汽车安全气囊的使用与检修[J];公路与汽运;2002年05期

7 俞庆伟;关于汽车安全气囊[J];汽车维修与保养;2002年04期

8 何文,钟志华,杨济匡;汽车安全气囊工作性能仿真试验验证技术研究[J];机械工程学报;2002年04期

9 何彦红;汽车安全气囊装配质量保证系统简析[J];商用汽车;2003年10期

10 陈晓东;汽车安全气囊及其使用与维修注意事项[J];公路与汽运;2003年03期

中国重要会议论文全文数据库 前7条

1 郑素君;陈志永;李楚文;;智能型汽车安全气囊电子控制装置[A];2002年晋冀鲁豫鄂蒙川沪云贵甘十一省市区机械工程学会学术年会论文集（河南分册）[C];2002年

2 王坤;;汽车安全气囊概述[A];“润力杯”全国织造科技创新学术研讨会暨2013织造年会论文集[C];2013年

3 董兴德;张雄辉;;汽车安全气囊装置性能实验模拟相似准则及模拟设备[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展（下册）[C];1999年

4 ;2006年中国汽车安全气囊产业研究报告[A];2006年度中国汽车摩托车配件用品行业年度报告[C];2006年

5 王会让;;2006年中国汽车安全气囊产业研究报告[A];2007年度中国汽车摩托车配件用品行业年度报告[C];2008年

6 ;中国汽车安全气囊市场分析[A];2007年度中国汽车摩托车配件用品行业年度报告[C];2008年

7 ;中国汽车安全气囊市场竞争优势研究[A];2007年度中国汽车摩托车配件用品行业年度报告[C];2008年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 记者 武验 特约记者 丁炜;中国将生产汽车安全气囊丝[N];中国化工报;2004年

2 柚文;汽车安全气囊有了民族品牌[N];金融时报;2000年

3 晓晨;法国改进汽车安全气囊[N];金融时报;2000年

4 本报记者 魏潇;平安千钧系一“根发”[N];河北经济日报;2006年

5 ;汽车安全气囊呼唤国家标准[N];中国安全生产报;2009年

6 陈鹏　任飞 齐涛 黄斌;汽车安全气囊何时该“打开”？[N];山西经济日报;2009年

7 黄毅;呼吁出台汽车安全气囊国家标准[N];人民公安报·交通安全周刊;2009年

8 记者 沈莉;汽车安全气囊国标亟待出台[N];中华工商时报;2009年

9 记者 蔡颖辉;汽车安全气囊呼唤国家标准[N];江西日报;2009年

10 本报记者 蒋秀娟;汽车安全气囊何时该“打开”？[N];科技日报;2009年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 周奎军;汽车安全气囊气体发生器的研究[D];南京理工大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王哲;基于多传感器信息融合的汽车安全气囊质量追溯系统[D];长春工业大学;2012年

2 宋连国;汽车安全气囊折袋机恒张力控制系统研究[D];长春工业大学;2016年

3 刘晓飞;汽车安全气囊生产线模块化设计方法研究[D];长春工业大学;2016年

4 何文;汽车安全气囊工作过程计算机仿真理论与试验验证技术研究[D];湖南大学;2002年

5 陈娜;基于人工神经网络的预报型汽车安全气囊点火控制算法的研究[D];湖南大学;2005年

6 彭德清;汽车安全气囊误用的测试方法研究[D];吉林大学;2011年

7 徐盼盼;基于比功率点火算法的汽车安全气囊控制系统研究[D];湖南大学;2012年

8 郑祖建;晨峰公司汽车安全气囊产业化项目可行性研究[D];南京理工大学;2013年

9 高鹏;基于图像识别的汽车安全气囊装配误差检测系统研究[D];长春工业大学;2013年

10 郭志刚;汽车安全气囊折袋装置的研制与开发[D];长春工业大学;2014年

  本文关键词：汽车安全气囊折袋机恒张力控制系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：314653