一种复合控制方法、系统、装置及复合卷绕机与流程

1.本发明涉及卷绕机控制技术领域，特别是涉及一种复合控制方法、系统、装置及复合卷绕机。


背景技术：

2.复合卷绕机的核心机构为复合辊，复合辊可在原位置转动，在气缸提供的压力作用下带动进料侧的极片与隔膜复合并输出。具体来说，未复合的极片及隔膜从进料侧进入，通常隔膜在上方，极片在下方，复合辊包括上辊及下辊，通常在上辊的左右两侧均设置气缸，在气缸的压力作用下隔膜与极片实现复合，即两者压合在一起得到复合件并随着复合辊的转动从出料侧输出。
3.现有技术中，在实际进行极片和隔膜的复合时，有可能进料侧的极片本身没有摆放在隔膜的预设位置(如中心线位置)，此时持续进料复合时，极片的位置可能会越来越偏离实际要求位置，也就是说，在压合过程中极片的边缘和隔膜的边缘之间的距离不稳定，可能距离偏远、距离偏近，使得最终得到的复合件的可靠性降低，复合件的规格不符合规范而无法使用。
4.因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种复合控制方法、系统、装置及复合卷绕机，借助输出压力的调节实现了复合件中极片在隔膜上位置的调节，不会出现距离过远或者过近的问题，使得最终得到的复合件的可靠性提高，复合件的规格符合规范，利于实际应用。
6.为解决上述技术问题，本发明提供了一种复合控制方法，应用于复合卷绕机，所述复合卷绕机包括复合辊，所述复合辊的一端设有第一加压模块且另一端设有第二加压模块，所述复合辊用于根据所述第一加压模块输出的第一压力值及所述第二加压模块输出的第二压力值，将进料侧未复合的极片与隔膜压合以得到复合件，并随着自身的转动将所述复合件从出料侧输出，所述复合控制方法，包括：
7.获取所述复合件在目标侧的宽度，所述宽度为在所述目标侧所述隔膜的边缘位置与所述极片的边缘位置之间的距离差；
8.基于所述宽度确定宽度变化率；
9.基于所述宽度、所述宽度变化率及预设模糊控制策略，确定与所述第一加压模块对应的第一目标压力值及与所述第二加压模块对应的第二目标压力值；
10.控制所述第一压力值调整至所述第一目标压力值且所述第二压力值调整至第二目标压力值。
11.优选的，控制所述第一压力值调整至所述第一目标压力值且所述第二压力值调整至第二目标压力值，包括：
12.调节与所述第一加压模块的输出端连接的第一比例阀的阀门开度，以使所述第一压力值调整至所述第一目标压力值；
13.调节与所述第二加压模块的输出端连接的第二比例阀的阀门开度，以使所述第二压力值调整至所述第二目标压力值。
14.优选的，获取所述复合件在目标侧的宽度，包括：
15.基于预设采样周期，周期性地获取所述复合件在目标侧的宽度；
16.基于所述宽度确定宽度变化率，包括：
17.确定当前采样周期下获取的宽度与上一个采样周期下获取的宽度之间的宽度差；
18.确定所述宽度差与所述预设采样周期的比值为宽度变化率。
19.优选的，在所述目标侧所述隔膜的边缘位置的获取步骤，包括：
20.通过第一传感器获取在所述目标侧所述隔膜的边缘位置；
21.在所述目标侧所述极片的边缘位置的获取步骤，包括：
22.通过第二传感器获取在所述目标侧所述极片的边缘位置。
23.优选的，基于所述宽度、所述宽度变化率及预设模糊控制策略，确定与所述第一加压模块对应的第一目标压力值及与所述第二加压模块对应的第二目标压力值，包括：
24.分别对所述宽度及所述宽度变化率进行模糊化处理，以得到宽度模糊隶属度及宽度变化率模糊隶属度；
25.根据所述宽度模糊隶属度、所述宽度变化率模糊隶属度及预设模糊规则进行模糊推理，以得到第一模糊压力值及第二模糊压力值；
26.基于第一预设输出隶属函数、所述第一模糊压力值及预设去模糊化算法，确定与所述第一加压模块对应的第一目标压力值；
27.基于第二预设输出隶属函数、所述第二模糊压力值及所述预设去模糊化算法，确定与所述第二加压模块对应的第二目标压力值。
28.优选的，分别对所述宽度及所述宽度变化率进行模糊化处理，以得到宽度模糊隶属度及宽度变化率模糊隶属度，包括：
29.基于预设宽度隶属函数对所述宽度进行模糊化处理，以得到宽度模糊隶属度；
30.基于预设宽度变化率隶属函数对所述宽度变化率进行模糊化处理，以得到宽度变化率模糊隶属度。
31.优选的，所述预设去模糊化算法为重心法。
32.为解决上述技术问题，本发明还提供了一种复合控制系统，应用于复合卷绕机，所述复合卷绕机包括复合辊，所述复合辊的一端设有第一加压模块且另一端设有第二加压模块，所述复合辊用于根据所述第一加压模块输出的第一压力值及所述第二加压模块输出的第二压力值，将进料侧未复合的极片与隔膜压合以得到复合件，并随着自身的转动将所述复合件从出料侧输出，所述复合控制系统，包括：
33.宽度获取单元，用于获取所述复合件在目标侧的宽度，所述宽度为在所述目标侧所述隔膜的边缘位置与所述极片的边缘位置之间的距离差；
34.宽度变化率确定单元，用于基于所述宽度确定宽度变化率；
35.目标压力值确定单元，用于基于所述宽度、所述宽度变化率及预设模糊控制策略，确定与所述第一加压模块对应的第一目标压力值及与所述第二加压模块对应的第二目标
压力值；
36.调整控制单元，用于控制所述第一压力值调整至所述第一目标压力值且所述第二压力值调整至第二目标压力值。
37.为解决上述技术问题，本发明还提供了一种复合控制装置，包括：
38.存储器，用于存储计算机程序；
39.处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述所述的复合控制方法的步骤。
40.为解决上述技术问题，本发明还提供了一种复合卷绕机，包括复合辊，还包括如上述所述的复合控制装置；所述复合辊的一端设有第一加压模块且另一端设有第二加压模块，所述复合控制装置与所述第一加压模块及所述第二加压模块连接；
41.所述复合辊用于根据所述第一加压模块输出的第一压力值及所述第二加压模块输出的第二压力值，将进料侧未复合的极片与隔膜压合以得到复合件，并随着自身的转动将所述复合件从出料侧输出。
42.本技术提供了一种复合控制方法、系统、装置及复合卷绕机，基于第一压力值与第二压力值不同时，得到的复合件的极片将偏向压力值更小的一侧，实现极片在隔膜上位置的调节，具体的，获取复合件在目标侧的宽度，该宽度为在目标侧隔膜的边缘位置与极片的边缘位置之间的距离差，基于宽度及宽度变化率及预设模糊控制策略，确定与第一加压模块对应的第一目标压力值及与第二加压模块对应的第二目标压力值，进而控制第一压力值调整至所述第一目标压力值且控制第二压力值调整至第二目标压力值，借助输出压力的调节实现了复合件中极片在隔膜上位置的调节，不会出现距离过远或者过近的问题，使得最终得到的复合件的可靠性提高，复合件的规格符合规范，利于实际应用。
附图说明
43.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
44.图1为本发明提供的一种复合控制方法的流程图；
45.图2为本发明提供的一种复合卷绕机的结构示意图；
46.图3为本发明提供的一种复合控制系统的结构示意图；
47.图4为本发明提供的一种复合控制装置的结构示意图。
具体实施方式
48.本发明的核心是提供一种复合控制方法、系统、装置及复合卷绕机，借助输出压力的调节实现了复合件中极片在隔膜上位置的调节，不会出现距离过远或者过近的问题，使得最终得到的复合件的可靠性提高，复合件的规格符合规范，利于实际应用。
49.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
50.请参照图1及图2，图1为本发明提供的一种复合控制方法的流程图，图2为本发明提供的一种复合卷绕机的结构示意图。
51.本实施例中，考虑到现有技术中，隔膜与极片的复合过程中，极片很有可能出现偏移，导致最终得到的复合件不符合规范。为解决上述技术问题，本技术提供了一种复合控制方法，实现了复合件中极片在隔膜上位置的调节，利于实际应用。
52.该复合控制方法，应用于复合卷绕机，复合卷绕机包括复合辊，复合辊的一端设有第一加压模块且另一端设有第二加压模块，复合辊用于根据第一加压模块输出的第一压力值及第二加压模块输出的第二压力值，将进料侧未复合的极片与隔膜压合以得到复合件，并随着自身的转动将复合件从出料侧输出，该复合控制方法，包括：
53.s11：获取复合件在目标侧的宽度，宽度为在目标侧隔膜的边缘位置与极片的边缘位置之间的距离差；
54.具体的，所述复合辊可包括上辊及下辊，通常在上辊的两端分别设置加压模块，更具体的，请参照图2，图2中将上辊以附图标记c1标注，将下辊以附图标记c2标注，上辊c1及下辊c2的转动可带动压合好的复合件从出料侧输出，上辊c1与下辊c2的转动方向相反，如图2中标注为例，上辊c1的转动方向为逆时针，下辊c2的转动方向为顺时针。通常在上辊c1的左端设置第一加压模块，第一加压模块用于输出第一压力值(图2中以所述左端处的箭头表示该第一压力值)；在上辊c1的右端设置第二加压模块，第二加压模块用于输出第二压力值(图2中以右端处的箭头表示该第二压力值)；此外，该第一加压模块及第二加压模块包括但不限于为气缸。
55.此外，图2中将极片以附图标记a表示，将隔膜以附图标记b表示，且为了便于区分将极片a所在的位置，将极片a以黑色填充，隔膜b在上，极片a在下，在出料侧形成复合件输出，图2中仅作为复合示例，展示复合之后极片a将黏在隔膜b上的形态，上述真实的上下顺序并没有颠倒。
56.基于第一压力值与第二压力值不同时，得到的复合件的极片将偏向压力值更小的一侧，也就是说，比如左端的第一加压模块的输出第一压力值偏大，右端的第二加压模块的输出第二压力值偏小，则输出的复合件中极片会偏向右侧，即偏向输出压力值更小的一端所在侧。于是，获取复合件在目标侧的宽度，所述目标侧可以为所述上辊左端所在的一侧，也可以为所述上辊右端所在的一侧，图2中以目标侧为上辊右端所在的一侧为例进行说明，且图2中将目标侧隔膜的边缘位置以附图标记d1表示，将目标侧极片的边缘位置以附图标记d2表示，以作说明。可以理解的是，目标侧隔膜的边缘位置d1与目标侧极片的边缘位置d2之间的连线与所述上辊的边缘平行，如图2所示。
57.s12：基于宽度确定宽度变化率；
58.s13：基于宽度、宽度变化率及预设模糊控制策略，确定与第一加压模块对应的第一目标压力值及与第二加压模块对应的第二目标压力值；
59.具体的，预先设计好了预设模糊控制策略，将所述宽度及宽度变化率作为输入项，则预设模糊控制策略的输出项即为第一目标压力值与第二目标压力值。
60.可以理解的是，还可以设置报警模块，在所述宽度超过预设宽度容忍范围和/或所述宽度变化率超过预设宽度变化率容忍范围时，控制报警模块进行报警，在此不作特别的限定，根据实际需求设定。
61.s14：控制第一压力值调整至第一目标压力值且第二压力值调整至第二目标压力值。
62.可以理解的是，假定第一加压模块设置在所述左端，第二加压模块设置在所述右端，则在当前偏差为极片向所述左端所在一侧偏移时，第一目标压力值将大于二目标压力值，以使极片向所述右端一侧偏移，直至纠正当前偏差；在当前偏差为极片向所述右端所在一侧偏移时，第一目标压力值将小于二目标压力值，以使极片向所述左端一侧偏移，直至纠正当前偏差。
63.综上，本技术提供了一种复合控制方法，借助第一压力值与第二压力值的调节实现了复合件中极片在隔膜上位置的调节，不会出现距离过远或者过近的问题，保证复合件中极片和隔膜的位置不偏移，使得最终得到的复合件的可靠性提高，复合件的规格符合规范，利于实际应用。
64.在上述实施例的基础上：
65.作为一种优选的实施例，控制第一压力值调整至第一目标压力值且第二压力值调整至第二目标压力值，包括：
66.调节与第一加压模块的输出端连接的第一比例阀的阀门开度，以使第一压力值调整至第一目标压力值；
67.调节与第二加压模块的输出端连接的第二比例阀的阀门开度，以使第二压力值调整至第二目标压力值。
68.本实施例中，将第一比例阀及第二比例阀作为实际的执行机构，具体的，调节与第一加压模块的输出端连接的第一比例阀的阀门开度，第一比例阀的输出端将作为加注在所述复合辊的一端(如图2中上辊c1的左端)的实际压力输出端；阀门开度的调整将导致加在复合辊的一端上的压力值的不同，进而使得第一压力值调整至第一目标压力值。
69.同理，调节与第二加压模块的输出端连接的第二比例阀的阀门开度，第二比例阀的输出端将作为加注在所述复合辊的另一端(如图2中上辊c1的右端)的实际压力输出端；以使第二压力值调整至第二目标压力值。
70.作为一种优选的实施例，获取复合件在目标侧的宽度，包括：
71.基于预设采样周期，周期性地获取复合件在目标侧的宽度；
72.基于宽度确定宽度变化率，包括：
73.确定当前采样周期下获取的宽度与上一个采样周期下获取的宽度之间的宽度差；
74.确定宽度差与预设采样周期的比值为宽度变化率。
75.本实施例中，给出了获取复合件在目标侧的宽度以及所述宽度变化率的实现步骤，具体见上述所述，此处不作赘述。需要说明的是，当前采样周期下获取的宽度的当前时刻，与，上一个采样周期下获取的宽度的历史时刻之间的差值即为所述预设采样周期，所述预设采样周期的具体数值在此不作特别的限定，该预设采样周期设置的越小，对于极片位置的调节越及时，具体根据实际需求设置即可。
76.作为一种优选的实施例，在目标侧隔膜的边缘位置的获取步骤，包括：
77.通过第一传感器获取在目标侧隔膜的边缘位置；
78.在目标侧极片的边缘位置的获取步骤，包括：
79.通过第二传感器获取在目标侧极片的边缘位置。
80.本实施例中，给出了所述隔膜的边缘位置以及所述极片的边缘位置的具体获取步骤，需要说明的是，所述第一传感器包括但不限于边缘传感器，所述第二传感器包括但不限于电眼传感器。
81.作为一种优选的实施例，基于宽度、宽度变化率及预设模糊控制策略，确定与第一加压模块对应的第一目标压力值及与第二加压模块对应的第二目标压力值，包括：
82.分别对宽度及宽度变化率进行模糊化处理，以得到宽度模糊隶属度及宽度变化率模糊隶属度；
83.根据宽度模糊隶属度、宽度变化率模糊隶属度及预设模糊规则进行模糊推理，以得到第一模糊压力值及第二模糊压力值；
84.基于第一预设输出隶属函数、第一模糊压力值及预设去模糊化算法，确定与第一加压模块对应的第一目标压力值；
85.基于第二预设输出隶属函数、第二模糊压力值及预设去模糊化算法，确定与第二加压模块对应的第二目标压力值。
86.本实施例中，给出了第一目标压力值及第二目标压力值的确定步骤，具体见上述所述，此处不作赘述；需要说明的是，所述第一模糊压力值本质上为对应于第一目标压力值的模糊隶属度，所述第二模糊压力值本质上为对应于第二目标压力值的模糊隶属度；所述预设模糊规则可以为由工程师根据丰富的现场调机经验确定，如根据mamdni模糊控制原理，设计当宽度模糊隶属度为正大且宽度变化率模糊隶属度为正快时，第一模糊压力值为中大，第二模糊压力值为中小；预设模糊规则也可以为依据通用的专家模糊数据库进行设计，在此不作特别的限定，根据实际现场调试情况需要及工程师的经验设计即可。
87.此外，所述第一预设输出隶属函数为预先设计好的、对应于第一加压模块的隶属度函数，所述第二预设输出隶属函数为预先设计好的、对应于第二加压模块的隶属度函数，所述第一预设输出隶属函数及第二预设输出隶属函数具体可以为线性型隶属度函数，也可以为三角函数型隶属度函数，也可以为高斯分布型隶属度函数，在此不作特别的限定，根据工程实际需要设计即可。
88.作为一种优选的实施例，分别对宽度及宽度变化率进行模糊化处理，以得到宽度模糊隶属度及宽度变化率模糊隶属度，包括：
89.基于预设宽度隶属函数对宽度进行模糊化处理，以得到宽度模糊隶属度；
90.基于预设宽度变化率隶属函数对宽度变化率进行模糊化处理，以得到宽度变化率模糊隶属度。
91.本实施例中，给出了宽度模糊隶属度及宽度变化率模糊隶属度的确定步骤，见上述所述，此处不作赘述。需要说明的是，所述预设宽度隶属函数及所述预设宽度变化率隶属函数具体可以为线性型隶属度函数，也可以为三角函数型隶属度函数，也可以为高斯分布型隶属度函数，在此不作特别的限定，根据工程实际需要设计即可。
92.作为一种优选的实施例，预设去模糊化算法为重心法。
93.本实施例中，基于第一预设输出隶属函数、第一模糊压力值及预设去模糊化算法，确定与第一加压模块对应的第一目标压力值这一步骤本质上为去模糊化，或者称解模糊化，以得到准确的、明确的第一目标压力值；基于第二预设输出隶属函数、第二模糊压力值及预设去模糊化算法，确定与第二加压模块对应的第二目标压力值这一步骤本质上也为去
模糊化，以得到准确的、明确的第二目标压力值。重心法便于实现且输出平滑，可以简单可靠地实现去模糊化的逻辑。具体的，以第一目标压力值为例，重心法本质上可理解为基于第一预设输出隶属函数及第一模糊压力值，可以得到由第一预设输出隶属函数、第一模糊压力值及xy轴所包围组成的封闭图形，通过计算封闭图形的重心，可以得到重心的x坐标，即第一目标压力值。
94.请参照图3，图3为本发明提供的一种复合控制系统的结构示意图。
95.该复合控制系统，应用于复合卷绕机，复合卷绕机包括复合辊，复合辊的一端设有第一加压模块且另一端设有第二加压模块，复合辊用于根据第一加压模块输出的第一压力值及第二加压模块输出的第二压力值，将进料侧未复合的极片与隔膜压合以得到复合件，并随着自身的转动将复合件从出料侧输出，该复合控制系统，包括：
96.宽度获取单元21，用于获取复合件在目标侧的宽度，宽度为在目标侧隔膜的边缘位置与极片的边缘位置之间的距离差；
97.宽度变化率确定单元22，用于基于宽度确定宽度变化率；
98.目标压力值确定单元23，用于基于宽度、宽度变化率及预设模糊控制策略，确定与第一加压模块对应的第一目标压力值及与第二加压模块对应的第二目标压力值；
99.调整控制单元24，用于控制第一压力值调整至第一目标压力值且第二压力值调整至第二目标压力值。
100.对于本发明中提供的复合控制系统的介绍请参照上述复合控制方法的实施例，此处不再赘述。
101.作为一种优选的实施例，所述调整控制单元24，包括：
102.第一开度调节单元，用于调节与所述第一加压模块的输出端连接的第一比例阀的阀门开度，以使所述第一压力值调整至所述第一目标压力值；
103.第二开度调节单元，用于调节与所述第二加压模块的输出端连接的第二比例阀的阀门开度，以使所述第二压力值调整至所述第二目标压力值。
104.作为一种优选的实施例，所述宽度获取单元21，具体包括：
105.采样单元，用于基于预设采样周期，周期性地获取所述复合件在目标侧的宽度；
106.所述宽度变化率确定单元22，具体包括：
107.第一确定单元，用于确定当前采样周期下获取的宽度与上一个采样周期下获取的宽度之间的宽度差；
108.第二确定单元，用于确定所述宽度差与所述预设采样周期的比值为宽度变化率。
109.作为一种优选的实施例，所述复合控制系统包括第一边缘位置获取单元即第二边缘位置获取单元；
110.所述第一边缘位置获取单元，用于通过第一传感器获取在所述目标侧所述隔膜的边缘位置；
111.所述第二边缘位置获取单元，用于通过第二传感器获取在所述目标侧所述极片的边缘位置。
112.作为一种优选的实施例，所述目标压力值确定单元23，包括：
113.第一模糊化单元，用于分别对所述宽度及所述宽度变化率进行模糊化处理，以得到宽度模糊隶属度及宽度变化率模糊隶属度；
114.模糊推理单元，用于根据所述宽度模糊隶属度、所述宽度变化率模糊隶属度及预设模糊规则进行模糊推理，以得到第一模糊压力值及第二模糊压力值；
115.第一去模糊化单元，用于基于第一预设输出隶属函数、所述第一模糊压力值及预设去模糊化算法，确定与所述第一加压模块对应的第一目标压力值；
116.第二去模糊化单元，用于基于第二预设输出隶属函数、所述第二模糊压力值及所述预设去模糊化算法，确定与所述第二加压模块对应的第二目标压力值。
117.作为一种优选的实施例，所述第一模糊化单元，具体包括：
118.宽度模糊化单元，用于基于预设宽度隶属函数对所述宽度进行模糊化处理，以得到宽度模糊隶属度；
119.宽度变化率模糊化单元，用于基于预设宽度变化率隶属函数对所述宽度变化率进行模糊化处理，以得到宽度变化率模糊隶属度。
120.请参照图4，图4为本发明提供的一种复合控制装置的结构示意图。
121.该复合控制装置，包括：
122.存储器31，用于存储计算机程序；
123.处理器32，用于执行计算机程序时实现如上述所述的复合控制方法的步骤。
124.对于本发明中提供的复合控制装置的介绍请参照上述复合控制方法的实施例，此处不再赘述。
125.本发明还提供了一种复合卷绕机，包括复合辊，还包括如上述所述的复合控制装置；复合辊的一端设有第一加压模块且另一端设有第二加压模块，复合控制装置与第一加压模块及第二加压模块连接；
126.复合辊用于根据第一加压模块输出的第一压力值及第二加压模块输出的第二压力值，将进料侧未复合的极片与隔膜压合以得到复合件，并随着自身的转动将复合件从出料侧输出。
127.对于本发明中提供的复合卷绕机的介绍请参照上述复合控制方法的实施例，此处不再赘述。
128.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
129.专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制
于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。