曾强龙，徐伟民

(武汉工业学院机械工程学院，湖北武汉 430023)

在瓦楞纸板加工过程中，原纸在设备上输送的张力直接影响到瓦楞纸板的加工质量。张力不稳定时，原纸会出现走偏、起皱和断纸等问题，影响生产效率和成本［1］。张力控制系统是解决原纸质量问题的关键技术，张力控制在冶金的带钢轧制、纺织加工和卷筒纸印刷等方面也有广泛的应用。由于收放卷过程中卷径的变化带来系统参数时变，常规的PID控制不具备控制参数在线整定功能，因而效果并不理想［2］。针对这一问题，许多学者运用智能控制理论深入研究了张力控制中参数时变和不确定性干扰等问题，取得了较好的效果［3-4］。

预测控制是在工业实践的基础上发展起来并不断完善和成熟的一种控制算法，该方法采用了多步预测和全局滚动在线优化的思想，具有较好的鲁棒性，且对模型结构要求不是那么严格［5］。

广义预测控制(GPC)将最小方差自校正控制法与预测控制策略结合起来，兼取两者的性能，如在线辨识、模型预测、滚动优化和反馈校正。笔者在对张力控制的被控对象简化数学模型基础上，采用广义预测自适应控制算法设计张力控制器，减小系统参数变化对张力控制性能的影响。

1 系统模型

1.1 控制对象的数学模型

瓦楞纸板生产线原纸放卷恒张力控制的硬件系统由放卷辊、张力检测装置、控制单元、驱动电机和传动装置等组成。张力控制的机械模型可简化为如图1所示的两电机同步系统。……