鋰電池卷繞機張力控制研究.pdf

1、鋰電池因其高性能、低成本、耐用、輸出電壓穩(wěn)定、廢棄后便于處理等優(yōu)點得到廣泛的使用。鋰電池電芯卷繞是鋰電池生產(chǎn)中極為重要的一個環(huán)節(jié)，而卷繞過程中的張力是鋰電池電芯成型中的一個重要參數(shù)，直接影響整個電芯，乃至電池產(chǎn)品的質(zhì)量，因此，張力控制是電芯卷繞工藝中的關鍵技術之一。在鋰電池電芯卷繞過程中，適當和穩(wěn)定的張力也能提高機械構件的使用壽命，提高設備的生命周期。
　　本課題圍繞張力控制系統(tǒng)，提出了基于模糊PID的閉環(huán)控制。該系統(tǒng)由DSC主控

2、制器、交流伺服電機、擺臂、實時反饋張力變化的編碼器構成。其中交流伺服電機需要兩個，一個是收卷交流伺服電機，另一個是放卷交流伺服電機。
　　對于上述的張力控制系統(tǒng)進行了組成介紹，分析了張力系統(tǒng)波動因素，建立主要元件張力數(shù)學模型，介紹了張力系統(tǒng)控制原理，設計出基于STM32F4為主控芯片的DSC控制器解決方案，圍繞卷繞機張力控制部分進行研究。具體包括硬件電路設計、軟件程序設計和張力系統(tǒng)控制算法設計三個部分。硬件電路方面，圍繞張力控制，

3、講解了主控制電路、編碼器輸入電路、電機驅(qū)動控制電路。軟件程序設計方面，介紹了主控芯片的集成開發(fā)環(huán)境IAR Embedded Workbench、基于CMSIS應用程序的構架，通信原理及程序設計，中斷程序設計。另外，講解了伺服電機加減速控制原理，設計了S曲線加減速控制方案。
　　因鋰電池卷繞機張力系統(tǒng)為多輸入、耦合非線性時變系統(tǒng)，基于精確數(shù)學模型的傳統(tǒng)PID控制很難達到理想效果，而模糊控制具有不需精確數(shù)學模型的控制特點，更強的抗干擾