复合机作为卷材复合领域最重要的生产设备,被广泛应用于布料、皮革、薄膜等材料的复合生产中。随着中国工业的飞速发展,市场对复合机的性能要求也在不断提高,传统复合机由于其自动化程度不高、控制精度低、生产效率低等不足,已无法满足日益增长的市场需要。针对复合机这种卷绕类生产机械,学者们多是从卷材生产时的张力控制环节进行研究,提出各种张力控制方案以改善生产产品的质量。张力控制具有非线性、时变性、强耦合等特点,对卷绕类生产设备进行张力控制设计时除了要对系统张力实时调节,还需从张力产生的根源进行控制,以达到更好的张力控制效果。本文以服装布复合机为研究对象,从复合机的多电机同步控制着手,以提高复合机多电机的同步性能为目标,在传统复合机的基础上对其控制系统进行改进设计,旨在提高复合机自动化程度的同时改善其张力控制效果,以提高其产品质量。本文首先介绍复合机的设备构成和基本复合工艺流程,结合实际生产情景具体分析传统复合机所存在的缺陷,在充分考虑其工作性能、生产成本等各方面因素后,根据可靠性、经济性、实用性原则提出了一种以触摸屏、PLC、变频器以及交流异步电机为核心的复合机控制方案,并在此基础上做以下工作:首先,建立复合机系统的张力模型,通过对复合机收、放卷动力学模型进行分析,得出收放卷过程中的张力与系统线速度以及物料卷径之间存在强耦合关系,提出采用专用张力变频器代替传统的浮动辊张力控制器,通过实时计算卷径调节收放卷电机输出转矩以保持系统线速度恒定,从而达到控制张力的目的。其次,对原复合机的多电机控制方式进行改进,用编码器、变频器PG卡对电机转速进行检测,在构成闭环控制的同时采用偏差耦合多电机控制方式代替原来的并行控制方式,以提高复合机多电机的同步控制性能,利用MATLAB/simulink工具箱建立多电机控制模型并进行仿真,对比分析各种多电机控制方式的优劣,验证采用偏差耦合控制比采用并行控制和主从控制的多电机速度同步性和抗干扰能力更好。最后,根据工艺控制要求对复合机控制系统的主电路和PLC控制电路进行设计,并设计以触摸屏为基础的人机交互界面,用以对复合机实际生产中的各项运行参数进行设置和实时监控。