Details

Работа посвящена разработке адаптивной системы оценки натяжения полотна для рулонных и полиграфических процессов. Актуальность связана с нерациональностью установки датчиков во всех пролётах и ошибкой модели при изменении свойств материала. Объектом является многосекционная рулонная линия, предметом – алгоритм адаптивной оценки по модели, датчику и сигналам приводов. В работе выполнены анализ источников, патентный поиск, сформированы требования, построена модель натяжения пролёта и разработана программа на Python. Натяжение рассчитывается через относительную деформацию, площадь сечения и модуль упругости, уточняемый по ошибке между фактическим и модельным моментом привода. Программа включает базовую и адаптивную ветви, PID-закон подстройки, модель одного пролёта, многосекционную схему. Проверка выполнена для установившегося режима, скачка и дрейфа модуля упругости, разгона и торможения, шумов сигналов и многосекционного режима. Практическая значимость состоит в создании программно-алгоритмической основы адаптивной системы оценки натяжения полотна в многосекционной рулонной линии для применения в рулонных и полиграфических процессах АО «НИЦ СПб ЭТУ».

The work is devoted to the development of an adaptive web tension estimation system for roll-to-roll and printing processes. The relevance of the work is associated with the impracticality of installing physical sensors in every span and with model errors caused by changes in material properties. The object is a multi-section roll-to-roll line, and the subject is an adaptive estimation algorithm based on a model, a virtual sensor, and drive system signals. The work includes source analysis, patent search, requirement formulation, development of a span tension model, and Python software implementation. Tension is calculated through relative strain, cross-sectional area, and elastic modulus, which is adjusted using the error between the actual and model drive torque. The program includes baseline and adaptive branches, a PID adjustment law, a single-span model, and a multi-section scheme. Verification was performed for steady-state operation, step change and drift of elastic modulus, acceleration and deceleration, signal noise, and multi-section operation. The practical significance lies in creating a software-and-algorithmic basis for an adaptive web tension estimation system in a multi-section roll-to-roll line for use in roll-to-roll and printing processes at JSC “NRC SPb ETU”.