面向复合材料自动铺放设备的输带速度与张力协同解耦控制

根据复合材料自动铺带成型的工艺参数要求,研究自动铺带机的输带速度与张力的协同解耦控制.依据自主研发的铺带头建立预浸带输送系统的非线性时变双输入双输出模型,采用PI控制与对角矩阵解耦控制相结合的控制算法实现输带速度与张力的协同解耦控制.在动力学仿真环境下进行输带速度与张力的跟踪实验,初步验证控制算法的可行性;在复合材料自动铺带机上进行的控制实验结果表明,提出的控制算法可以实现输带速度与张力的协同解耦控制,且具有较强的抗干扰能力,输带速度跟踪和张力跟踪的均方根误差(RMSE)分别为0.0085 m/s和0.5931 N·m,相比于PI控制分别降低了47.9％ 和36.2％.实验结果充分验证了所提控制策略的有效性,该控制策略可用于复合材料铺放过程中的输带速度与张力的协同控制.