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鋰電池電芯卷繞機為載體，探討了鋰電池卷繞的工藝、張力和糾偏控制方案。從方型卷針的張力波動機理入手，分析了其卷繞的動態過程，提出了變角速度恒線速度控制方法，建立了恒線速度模型，并提出了具體的控制方案實現上述模型。
分析了糾偏的原理，提出并研究了糾偏系統控制方案。 詳細介紹了鋰電池的卷繞工藝及其卷繞設備，研究了鋰電池的生產工藝以及卷繞工藝的特點，明確了設備研發的技術要求，闡述了設備主要的工藝流程并提出了張力與糾偏控制的總體方案。分析了設備的功能需求，對比傳統控制方案，并根據需求選定了方案，搭建了控制系統硬件平臺并對硬件平臺的元件進行了分析和選型，規劃了軟件的模塊，利用TwinCAT軟件平臺實現了主程序以及相應的子程序。 重點對張力波動原理進行了分析，建立了方型卷針收卷的動態模型。
根據動態模型的恒線速度卷繞結論，利用TwinCAT的電子凸輪模塊來擬合恒線速度變角速度曲線，實現卷繞電機的恒線速度控制。研究了張力控制的原理，采用全閉環張力控制策略，編寫軟件實現了張力控制系統的運動控制，設計了人機界面。通過搭建實驗平臺，實測張力數據，驗證了本文中提出的恒線速度卷繞控制方案的有效性。 對偏移產生的原因、糾偏檢測和控制原理也進行了研究，設計了主要的糾偏機構，計算了以交流同步伺服系統為核心部件的糾偏控制系統的傳遞函數，并建立了糾偏控制系統的仿真模型，最后在TwinCAT軟件平臺下編寫程序實現增量型PID糾偏控制算法及自動控制。
