摘要: 以锂电池隔膜分切机中的放卷张力为研究对象,针对放卷系统非线性、强耦合与参数时变特性对张力控制提出的挑战,提出一种基于扰动补偿的串级控制方法。通过分层控制的思路,对放卷张力和速度2个相互耦合的变量进行串级控制,增加对速度环的扰动补偿与鲁棒控制,提升张力控制的稳定性。考虑到张力滞后于速度,张力外环使用积分滑模控制(ISMC),得到放卷辊最优速度期望值。速度内环使用鲁棒反演滑模控制(BSMC),实现放卷速度的稳定跟踪。针对系统的扰动及未建模因素,设计了扩张状态观测器(ESO)进行实时补偿。仿真和实验结果表明,提出的控制方法相较于传统PID控制具有良好的鲁棒性和抗干扰性,能够很好地适应隔膜分切机不同工况下的张力控制要求。