[1]程志远１,李维嘉１,何宇航１,等.高精度光纤张力控制系统的设计与改进[J].机械与电子,2020,(05):54-58.
　,,et al.Design and Improvement of High Precision Optical Fiber Tension Control System[J].Machinery & Electronics,2020,(05):54-58.

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高精度光纤张力控制系统的设计与改进()

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机械与电子[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]

卷:

期数:

2020年05期

页码:

54-58

栏目:

机电一体化技术

出版日期:

2020-05-22

文章信息/Info

Title:

Design and Improvement of High Precision Optical Fiber Tension Control System

文章编号:

１００１- ２２５７（２０２０）０５- ００５４- ０５

作者:

程志远^１; 李维嘉^１; 何宇航^１; 单福林^２

１．华中科技大学，湖北 武汉 ４３００７４；
２．九江四元科技有限公司，江西 九江 ３３２０００

Author(s):

ＣＨＥＮＧＺｈｉｙｕａｎ^１; ＬＩＷｅｉｊｉａ^１; ＨＥＹｕｈａｎｇ^１; ＳＨＡＮＦｕｌｉｎ^２

１．ＨｕａｚｈｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７４，Ｃｈｉｎａ；

２．ＪｉｕｊｉａｎｇＳｉｙｕａｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｊｉｕｊｉａｎｇ３３２０００，Ｃｈｉｎａ

关键词:

光纤环绕制; 张力控制; 数字 ＰＩＤ

Keywords:

ｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｓｕｒｒｏｕｎｄｓｙｓｔｅｍ; ｆｉｂｅｒｔｅｎｓｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ; ｄｉｇｉｔａｌＰＩＤ

分类号:

ＴＰ２７３.３

文献标志码:

A

摘要:

针对现有一套光纤张力控制系统进行改进设计，使其张力控制误差从±０．０１４７Ｎ 左右减少到±０．００４９Ｎ 之内，以满足高品质光纤环生产工艺要求。首先分析原系统存在的缺陷（即张力测量不准、系统抗干扰性差、控制策略不完善），然后改进张力测量机构，从而提高张力测量准确度，再通过大减速比的减速器提高系统的抗干扰能力，使控制系统具有良好的鲁棒性，最后重新设计电控系统，以基于 ＡＲＭ 的ＳＴＭ３２单片机为系统处理器，采用数字 ＰＩＤ控制算法，同时设计单路板，以完善控制策略。

Abstract:

Ａｎｉｍｐｒｏｖｅｄｄｅｓｉｇｎｗａｓｍａｄｅｆｏｒｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｓｅｔｏｆｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｔｅｎｓｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｔｅｎｓｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｅｒｒｏｒｆｒｏｍ ±０．０１４７Ｎｔｏ±０．００４９Ｎ，ｓｏａｓｔｏｍｅｅｔｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｈｉｇｈ ｑｕａｌｉｔｙｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｒｉｎｇ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｄｅｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｓｙｓｔｅｍ ｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ，ｗｈｉｃｈａｒｅｉｎａｃｃｕｒａｔｅｔｅｎｓｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｐｏｏｒｓｙｓｔｅｍ ａｎｔｉ ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅａｎｄｉｍｐｅｒｆｅｃｔｃｏｎｔｒｏｌ

ｓｔｒａｔｅｇｙ．Ｔｈｅｎｔｈｅｔｅｎｓｉｏｎｍｅａｓｕｒｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｅｎｓｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｔｈｅａｎｔｉ ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｃａｐａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ ｗａｓｅｎｈａｎｃｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｒｅｄｕｃｅｒｗｉｔｈａ ｌａｒｇｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｒａｔｉｏ，ｓｏｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｈａｓｇｏｏｄｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ ｗａｓｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｗｉｔｈａｒｍ ｂａｓｅｄＳＴＭ３２ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒａｓｔｈｅｓｙｓｔｅｍｐｒｏｃｅｓｓｏｒ，ａｄｉｇｉｔａｌＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｗａｓａｄｏｐｔｅｄ，ａｎｄａｓｉｎｇｌｅｃｉｒｃｕｉｔｂｏａｒｄｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙ．

备注/Memo

备注/Memo:

收稿日期：２０２０- ０１- １３

作者简介：程志远 （１９９４－），男，河南上蔡人，硕士研究生，研究方向为舰船机电一体化；李维嘉 （１９６４－），男，河南郑州人，教授，博士研究生导师，研究方向为水下作业系统、机电液智能控制系统、机器人。

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