于 镭，董晓斐

（青岛科技大学 自动化与电子工程学院，山东 青岛 266042）

随着汽车产业的持续发展，半钢乘用子午线轮胎[1]的需求量不断增加，人们在选购轿车时除了关注其价格，更多的是关注其性能和质量，尤其是轮胎的耐用性、舒适性及高速操作稳定性。为保证轮胎具备良好的均匀性和动平衡性，在轮胎生产过程中需要保证胎面冠带层缠绕紧密且均匀。

目前我国的半钢乘用子午线轮胎成型机的窄冠带缠绕多数采用传统的“缓冲+导向”装置完成缠绕过程中冠带的储料和放料，不仅速度慢，而且张力控制精度较差，冠带缠绕不均匀，废料现象严重，难以满足当今社会全自动化的生产需求。国外成型机的冠带缠绕多采用全自动化的张力控制系统设备，能耗低且效率和精度高，能很好地弥补国产成型机的不足，但全套成型机价格比较昂贵，加之原有设备仍可生产，更新换代对于厂家来说无法接受。为满足国内市场需求，自主开发冠带缠绕张力控制系统迫在眉睫。

本工作以改进原有半钢乘用子午线轮胎二次法成型机为出发点，以提升轮胎性能为目标，设计一款可恒定控制轮胎冠带缠绕张力的智能控制器，自主研发张力控制系统平台，并设计相应的软件实现恒定控制张力、张力过高过低报警、运行过程中手/自动切换、实时数据存储等功能，最大限度地满足实际生产需要。

1 张力控制系统建模

1.1 张力控制原理

张力控制系统主要由张力传感器、带束鼓测速编码器、张力控制器、放料伺服电动机、缠绕张力导料机构和触摸屏组成，重点在于实现放料伺服电动机轴和二次法成型机摆动辊速度同步，难点在于摆动辊线速度测量及反馈。……