CN106129309B - 一种锂离子电池隔膜浆料甩涂量智能pid控制系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池隔膜浆料甩涂量智能PID控制系统，所述控制系统包括流量传感器、PID控制器和电池隔膜浆料甩涂量调节阀，所述电池隔膜浆料管道出口与流量传感器相连，所述流量传感器的输出端还与PID控制器的输入端相连，所述PID控制器输出端与电池隔膜浆料甩涂量调节阀的输入端相连，所述电池隔膜浆料甩涂量调节阀输出端与流量传感器输入端相连。本发明将PID控制引入到锂离子电池隔膜浆料甩涂量控制系统中，提高了控制系统精确性和稳定性，确保了锂离子电池隔膜浆料甩涂量的输出值恒定，使锂离子电池隔膜具有较高的均匀性。

Description

一种锂离子电池隔膜浆料甩涂量智能PID控制系统及控制 方法
技术领域
本发明涉及一种PID控制系统及控制方法，尤其涉及一种锂离子电池隔膜浆料甩涂量智能PID控制系统及控制方法。
背景技术
甩涂流量是电池隔膜液体浆料甩涂装置的在甩涂过程中重要的参数之一，因为甩涂流量是否均匀会影响锂离子电池隔膜的均匀性，从而会影响锂离子电池隔膜的优劣，隔膜性能的优劣直接影响着电池内阻、放电容量、循环使用寿命以及电池安全性能的好坏，隔膜越薄、孔隙率越高，电池的内阻越小，高倍率放电性能就越好。
所以，严格控制甩涂厚度和甩涂均匀性，是生产安全性能好的电池的关键因素之一。现有技术中的锂离子电池隔膜浆料甩涂量的方法主要是依赖简单的阈值控制，控制精度较差，甩涂后的锂离子电池隔膜均匀性较差，严重影响成品电池的质量和使用寿命。
发明内容
为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种锂离子电池隔膜浆料甩涂量智能PID控制系统及控制方法，控制精度高，甩涂后的锂离子电池隔膜均匀性好。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种锂离子电池隔膜浆料甩涂量智能PID控制系统，所述PID控制系统包括流量传感器、PID控制器和电池隔膜浆料甩涂量调节阀，所述电池隔膜浆料管道出口与流量传感器相连，所述流量传感器的输出端还与PID控制器的输入端相连，所述PID控制器输出端与电池隔膜浆料甩涂量调节阀的输入端相连，所述电池隔膜浆料甩涂量调节阀输出端与流量传感器输入端相连，所述PID控制器包括可输入/更改触摸显示屏、实际流量显示屏和GSM与流量FR转换器。
一种锂离子电池隔膜浆料甩涂量智能PID控制系统的控制方法，预先设定给定的GSM参数，经GSM与流量FR转换器计算得出甩涂量，锂离子电池隔膜浆料出口处设置有流量传感器，流量传感器将实时流量测量值信号输入PID控制器，进行PID计算，计算出测量值与给定值之间的差值，PID控制器输出模拟量值控制电池隔膜浆料甩涂量调节阀的开度，通过控制电池隔膜浆料的甩涂量，从而使电池隔膜浆料甩涂量达到给定值，具体步骤如下：
(1)GSM与流量FR转换器通过预先设定的给定值，计算出旋转甩涂盘的目标供液量L0；
(2)流量传感器测得锂离子电池隔膜浆料出口处的当前流量L，并计算出当前流量与目标供液量的偏差ΔL，即ΔL＝L-L0；
(3)将流量偏差ΔL输入到PID控制器中，利用PID控制器对电池隔膜浆料甩涂量调节阀进行流量调节。
本发明的有益效果是：本发明将PID控制引入到锂离子电池隔膜浆料甩涂量控制系统中，提高了控制系统精确性和稳定性，确保了锂离子电池隔膜浆料甩涂量的输出值恒定，使锂离子电池隔膜具有较高的均匀性。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明的结构示意图；
其中，1、流量传感器，2、PID控制器，3、电池隔膜浆料甩涂量调节阀
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述：
如图1所示，一种锂离子电池隔膜浆料甩涂量智能PID控制系统，所述PID控制系统包括流量传感器1、PID控制器2、电池隔膜浆料甩涂量调节阀3，所述电池隔膜浆料管道出口与流量传感器1相连，所述流量传感器1的输出端还与PID控制器2的输入端相连，所述PID控制器2输出端与电池隔膜浆料甩涂量调节阀3的输入端相连，所述电池隔膜浆料甩涂量调节阀3输出端与流量传感器1输入端相连，所述PID控制器包括可输入/更改触摸显示屏、实际流量显示屏和GSM与流量FR转换器，可以直观地看出流量设定值和实际测量值，还可以通过更改按钮修改流量设定值。
本发明中所用的流量传感器为功能流量器，可以将控制系统中的流量电信号(直流电压或电流)转化成数字信号显示出来。
一种锂离子电池隔膜浆料甩涂量智能PID控制系统的控制方法，预先设定给定的GSM参数，经GSM与流量FR转换器计算得出甩涂量，锂离子电池隔膜浆料出口处设置有流量传感器1，流量传感器1将实时流量测量值信号输入PID控制器2，进行PID计算，计算出测量值与给定值之间的差值，PID控制器2输出模拟量值控制电池隔膜浆料甩涂量调节阀3的开度，通过控制电池隔膜浆料的甩涂量，从而使电池隔膜浆料甩涂量达到给定值，具体步骤如下：
(1)GSM与流量FR转换器通过预先设定的给定值，计算出旋转甩涂盘的目标供液量L0；
(2)流量传感器测得锂离子电池隔膜浆料出口处的当前流量L，并计算出当前流量与目标供液量的偏差ΔL，即ΔL＝L-L0；
(3)将流量偏差ΔL输入到PID控制器中，利用PID控制器对可调转数电池隔膜浆料甩涂量调节阀进行流量调节。
在本发明的控制系统中，设定给定值为GSM参数(中文：克/平方米；英文：GSM)(此文用符号GSM)，通过GSM与流量FR转换器计算得出向旋转甩涂(喷涂)盘的供液量FR(L/min升/分钟；或ml/min毫升/分钟)(此文用符号FR)，并可通过PID控制器使实际流量与FR相等。
PID控制器中的比例系数Kp、积分系数Ki、微分系数Kd是通过大体分析系统的传递函数后并基于大量的工程试验采用试探法确定出来的，确定后的参数值就构成了PID控制器部分，来对控制系统的响应特性进行调节。系统直接将流量偏差信号输入到PID控制器中，经过控制器的比例、积分、微分调节后输出控制参数来控制电池隔膜浆料甩涂量调节阀3的开度，从而实现对系统电池隔膜浆料甩涂量的调节。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种锂离子电池隔膜浆料甩涂量智能PID控制系统，其特征在于，所述控制系统包括流量传感器、PID控制器和电池隔膜浆料甩涂量调节阀，所述电池隔膜浆料管道出口与流量传感器相连，所述流量传感器的输出端还与PID控制器的输入端相连，所述PID控制器输出端与电池隔膜浆料甩涂量调节阀的输入端相连，所述电池隔膜浆料甩涂量调节阀输出端与流量传感器输入端相连，所述PID控制器包括可输入/更改触摸显示屏、实际流量显示屏和GSM与流量FR转换器；
一种锂离子电池隔膜浆料甩涂量智能PID控制系统的控制方法，预先设定给定的GSM参数，经GSM与流量FR转换器计算得出甩涂量，锂离子电池隔膜浆料出口处设置有流量传感器，流量传感器将实时流量测量值信号输入PID控制器，进行PID计算，计算出测量值与给定值之间的差值，PID控制器输出模拟量值控制电池隔膜浆料甩涂量调节阀的开度，通过控制电池隔膜浆料的甩涂量，从而使电池隔膜浆料甩涂量达到给定值，具体步骤如下：
(1)GSM与流量FR转换器通过预先设定的给定值，计算出旋转甩涂盘的目标供液量L0；
(2)流量传感器测得锂离子电池隔膜浆料出口处的当前流量L，并计算出当前流量与目标供液量的偏差ΔL，即ΔL＝L-L0；
(3)将流量偏差ΔL输入到PID控制器中，利用PID控制器对电池隔膜浆料甩涂量调节阀进行流量调节。
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