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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:江志剛
研究生(外文):Chih-KungChiang
論文名稱:自調式PID控制器在軟性基板製程之應用
論文名稱(外文):Application of Auto-tuning PID Controller to a Moving Web
指導教授:楊憲東楊憲東引用關係
指導教授(外文):Ciann-Dong Yang
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:航空太空工程學系碩博士班
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:74
中文關鍵詞:自調式PID控制器軟性基板捲繞式製程
外文關鍵詞:auto-tuning PIDFlexible substrateRoll to Roll process
相關次數:
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軟性電子(Flexible Electronic)產品逐漸影響人們的日常生活,然而以捲繞式(Roll to Roll, R2R)製程進行大量生產的技術發展尚未完熟。本論文針對捲繞式製程建立起相關的軟板動態及其學理基礎,並以實驗量測去驗證數學模式推導的正確性。使用MATLAB/Simulink建立R2R系統的模擬環境,並建立GUI圖形化介面,讓使用者方便設定系統中的各項參數以便進行系統模擬與分析結果,提高電腦模擬的方便性。控制器參數值的調變通常由經驗去設定,大部分都沒達到最佳狀態,加上系統參數像是負載的慣性矩與摩擦力,都會隨著環境有所改變,因此控制器的自我調適就顯得非常重要。本論文將設計自調式PID控制器搜尋最佳的控制器參數,以得到系統的最佳響應。
Flexible electronic products are affecting people’s life. However, the technique is not fully developed using Roll to Roll (R2R) process for massive production. The aim of this thesis is to provide the relevant theoretical foundations for the R2R system, which is then verified by experiment. The simulation environment is constructed in MATLAB/Simulink, with Graphical User Interface (GUI) to set each parameter and simulate R2R system. Tuning control parameters is a time-consuming task; in addition, system parameters like area moment of inertia and friction coefficient are time varying. In this thesis, an auto-tuning PID controller will be designed to search controller’s parameters of moving web and to get a better response.
摘要 i
Abstract ii
誌謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vii
表目錄 x
第一章 緒論 1
1.1前言 1
1.2研究背景與文獻回顧 2
1.3各章概述 4
第二章 軟板傳輸行為 5
2.1縱向動態 5
2.1.1張力方程式 5
2.1.2滾輪半徑方程式 7
2.1.3滾輪轉動慣量方程式 7
2.1.4滾輪力矩方程式 8
2.2 橫向動態(含滑動現象) 12
2.2.1無滑動現象 13
2.2.2周邊滑動現象 16
2.2.3橫向滑動現象 21
2.3 模擬環境之建立 22
2.3.1複合循邊系統 23
2.3.2模擬環境建立 32
2.4GUI圖形化介面 34
第三章 遞迴式調變法則 Iterative Feedback Tuning (IFT) 36
3.1以輸出入訊號決定最佳控制器參數 36
3.2 IFT演算法與調變流程 37
3.3響應分析 40
第四章 數值模擬及實驗驗證 45
4.1實驗驗證 45
4.1.1實驗軟體架構 45
4.1.2實驗結果 46
4.2三滾輪兩間距軟板模擬 54
4.3複合循邊模擬與控制 57
4.3.1粗循邊模擬 57
4.3.2細循邊模擬 64
第五章 結論 70
5.1結果與討論 70
5.2未來研究方向 71
參考文獻 72
自述 74

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[6]楊憲東,非線性控制,國立成功大學航空太空工程研究所上課講義
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[11]陳煜傑,“軟性基板捲軸式傳輸之縱向與橫向動態整合與控制,國立成功大學航空太空工程學系碩士論文,2011。
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[14]K. S. Ducotey, J. K. Good, “The Effect of Web Permeability and Side Leakage on the Air Film Height between a Roller and Web. ASME J. Tribol., vol. 120, pp. 559-565, 1998
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