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西安航天华阳印刷包装设备有限公司生产的“赛默森S120"高速壁纸印刷压花生产线承印材料是克重120-6509/m2的涂布PVC纸以及克重150-2509/m2的纯纸。在力学上,材料属于具有一定的抗弯刚度的运动薄膜,适合采用薄板理论分析其动力稳定性。 本文以具有抗弯刚度的印刷运动薄膜为研究对象,采用次最优控制法、常规PID控制法、模糊PID控制法对两种不同边界条件下具有抗弯刚度的运动薄膜的横向振动进行控制研究,得到了不同边界条件下运动薄膜的振动控制规律。具体研究内容如下: (1)建立计及弯曲刚度的运动薄膜的计算模型。利用有限差分法,对轴向运动薄膜的振动微分方程进行离散,推导出轴向运动矩形薄膜横向振动控制系统的状态方程。采用次最优控制法,对不同边界条件下轴向运动矩形薄膜横向振动进行主动控制研究。计算结果表明:采用次晟优控制法能够在短时间内迅速、有效地降低运动薄膜的振动强度,并使之衰减趋近于零。作动器作用在固定位置点处时,对运动薄膜施加控制后,四边简支边界条件下的控制效果好。作动器作用在不同位置点处时,两种边界条件下中心点处的控制效果最好。研究证明次最优控制法能够有效地抑制印刷过程中具有弯曲刚度的运动薄膜的横向振动,从而提高印刷套印精度,保证精密印刷质量。 (2)采用常规PID控制方法研究了对边简支对边自由边界条件下计及弯曲刚度的运动漕膜的振动控制问题。引入运动薄膜振动控制传递函数,建立常规PID控制器,设定PID三个参数值。模拟仿真结果表明,常规PID控制方法能够使薄膜振动迅速衰减,并且在短时问内趋于稳定。 (3)在对边简支对边自由边界条件下,采用模糊自适应PID控制法研究了计及弯曲刚度的运动薄膜的振动控制问题。把运动薄膜振动挠度与速度的变化视为系统偏差和偏差变化率,并作为系统的输入,对其变化范围进行模糊化处理,利用MATLAB/Simulink设计了模糊PID控制器并进行模拟仿真。结果表明,模糊自适应PID控制法对运动薄膜横向振动控制是迅速并且有效的,而且具有良好的抗干扰能力和调节准度。