CN107253633A - 一种面向变截面柔性电子的恒应力收卷控制系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于柔性电子收卷控制相关技术领域，并公开了一种面向变截面柔性电子的恒应力收卷控制系统，其包括张力传感器、张力控制器、卷径传感器、内应力测量装置、内应力控制器和执行件等；其中卷径传感器用于实现料卷外径的测量；张力传感器用于检测薄膜张力并反馈给张力控制器实现张力的闭环控制；内应力测量装置包括一组压力传感器、导电滑环以及若干固定零件，并用于实现料卷内部应力分布状态的测量并将其馈给张力控制器，实现料卷内部应力的闭环控制。本发明还公开了相应的收卷控制工艺。通过本发明，能够以更为高效和高精度的方式实现料卷内部应力分布状态的检测，并实现料卷内部应力均匀分布，提高料卷的质量。
Description
技术领域
本发明属于柔性电子收卷控制相关技术领域，更具体地，涉及一种面向变截面柔性电子的恒应力收卷控制系统及其方法。
背景技术
目前的各类柔性材料一般是采用绕成料卷的方式进行运输与存储的，并且料卷的收卷质量影响着运输、存储以及下一道工序的加工。实践应用中发现，料卷内部应力的分布会直接决定料卷质量，当料卷内部的应力分布不均匀时，容易导致在存放的过程中造成薄膜内部厚度不均匀，严重的话甚至会引起内部断裂。
尤其是，对于譬如柔性电子显示器、OLED、RFID标签、薄膜太阳能电池板之类的柔性电子而言，由于它们需实现相应的各项功能，因此需要在柔性基板上还制作有复杂的电器与器件。在此情况下，柔性电子除了具备其他柔性材料的共性之外，还具备一共同特点就是薄膜的截面在进给方向上往往是变化的，这种情况导致此类料卷的内部应力分布更为复杂和难于控制化。
现有技术中对此问题一般采用锥度张力控制，收卷张力的锥度系数多是根据生产经验来经验选取，然而在卷径较大的情况下，通过锥度系数的调整往往难以得到比较理想的料卷量。相应地，本领域亟需对此作出进一步的完善的改进，以满足目前日益提高的工艺要求。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种面向变截面柔性电子的恒应力收卷控制系统及其方法，其中通过对该控制系统的整体构造组成和布局进行重新设计，特别是内应力测量单元的具体结构组成和设置方式、以及与控制过程密切相关的变截面表征参数选择和双闭环控制算法构建等多个方面作出进一步的优化，相应能够更为全面地考虑柔性电子收卷张力的多种影响因素，与现有技术相比可显著提高收卷张力的控制精度，更好地实现了柔性电子料卷内部应力的均匀分布，并获得明显提升的料卷品质。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种面向变截面柔性电子的恒应力收卷控制系统，该系统包括张力传感器、张力控制器、卷径传感器、内应力测量装置、内应力控制器和执行件，其特征在于：
所述张力传感器用于对绕成料卷形式的变截面柔性电子实时检测其薄膜张力，并反馈给所述张力控制器；该张力控制器接收来自所述张力传感器的张力信号，并与参考信号进行比较后输出相应的驱动信号，由此驱动所述执行件对所述料卷的薄膜张力执行闭环控制；
所述卷径传感器用于对所述料卷的半径执行实时检测，同时判断收卷是否完成；
所述内应力测量装置包括压力传感器、连接件、导电滑环和信号采集卡，其中该压力传感器呈柔性薄膜传感器的形式，它插入至缠绕在气涨轴上的所述料卷内部与其紧密贴合，并且随着料卷内部压力的改变而相应实时改变电阻值，由此通过向所述导电滑环输出电阻信号的方式来实时反映此料卷内部应力变化情况；该连接件的大端与所述气涨轴相连，它的小端与所述导电滑环的内圈相连，由此当所述气涨轴旋转时，带动此连接件与所述导电滑环内圈同步转动；该导电滑环的外圈被固定件所固定同时连接有信号输出线，由此将接收到的电阻信号继续输出至所述信号采集卡；该信号采集卡则用于将电阻信号转化为电压信号，并将其反馈至所述内应力控制器；
所述内应力控制器基于所接收的电压信号输出相应的控制信号，并相应驱动所述执行件对所述料卷的内应力执行闭环控制。
作为进一步优选地，上述内应力控制器优选基于以下的张力-应力双闭环方式、也即张力控制作为内环且内应力控制作为外环的方式，相应执行恒应力收卷控制的全过程，其中：
对于所述内环而言，将所述内环的张力控制参考信号计为T，张力反馈信号计为Tf，同时将实际张力控制信号ΔT＝T-Tf；对于外环而言，将内应力控制参考信号为σr，内应力反馈信号为σf，同时将实际内应力控制信号为Δσ＝σr-σf。
作为进一步优选地，上述恒应力收卷控制系统优选还配备有信号处理模块，并用于实现整个恒应力收卷控制过程的高效高精度信号传输，该信号处理模块包括滤波电路和信号放大电路，其中：
对于所述滤波电路而言，它优选采用2级三阶有源低通滤波器的形式，其中第1级是由第一运算放大器OP1、第一定值电阻R1、电感L和第一电容C1组成的一阶有源LC滤波器，并且此有源LC滤波器的截止频率被设定为第2级是采用正反馈型的二阶有源低通滤波器，并由第二运算放大器OP2、第一可变电阻R2、第二可变电阻电阻R3、第二定值电阻R4、第三定值电阻R5、第二电容C2与第三电容C3共同组成，其中R2＝R3，C2＝C3，并且此二阶有源低通滤波器的截止频率被设定为fcl＝1/(2π*R2*C2)，其放大增益被设定为Au1＝(1+R5/R4)；
对于所述信号放大电路而言，它优选采用二级同相放大电路的形式，并且由第三运算放大器OP3、第四运算放大器OP4、第四定值电阻R6、第五定值电阻R7、第六定值电阻R9、第七定值电阻R10与第三可变电阻R8、第四可变电阻R11共同组成；此外，该信号放大电路的信号放大增益优选被设定为Au2＝(1+R8/R7)(1+R11/R10)，总增益优选被设定为Au＝(1+R5/R4)(1+R8/R7)(1+R11/R10)。
作为进一步优选地，所述压力传感器(201)呈柔性薄膜传感器的形式，并且该柔性薄膜传感器适于紧密贴合呈圆柱体的料卷，由此实现料卷内部的压力测量。
按照本发明的另一方面，还提供了相应的恒应力收卷控制方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：
(i)系统初始化后，输入下列的多个设定参数，包括：预设的目标内应力σr、料卷的收卷外径m、料卷的薄膜周向弹性模量Eθ、料卷的薄膜径向弹性模量Er、占空比k、料卷进给方向上截面变化区域的宽度S1、料卷进给方向上截面不变化区域的宽度S2、料卷厚度比t、料卷进给方向上截面变化区域的厚度h1、料卷进给方向上截面不变化区域的厚度h2、料卷的芯筒刚度Ec、料卷的薄膜材料泊松比ν；
(ii)依照所述内应力控制器(105)所输出的控制信号，相应驱动所述执行件(106)执行下列操作：该执行件(106)按设定转矩工作，所述张力传感器(101)实时监测料卷的薄膜张力，并当张力异常时经由所述张力控制器(102)给所述执行件(106)发送一个调整信号，相应调整收卷力矩；与此同时，所述压力传感器(201)实时监测所述料卷的内部应力状态，并当应力状态异常时，经由所述内应力控制器(105)给所述执行件(106)反馈一个调整量来调整收卷力矩；
(iii)当收卷状态正常时，持续收卷；所述卷径传感器(103)实时监测料卷半径，直至料卷的半径达到要求时，停止收卷。
作为进一步优选地，在上述收卷控制过程中，优选采用占空比的参数来表征所述料卷的变截面特征，其中，占空比k＝S1/(S1+S2)；相应地，对于不同占空比的薄膜，实现其恒应力控制所需的收卷张力T，优选由以下公式共同计算获得：
式中，h(k)表示不同占空比下的薄膜当量厚度；r表示料卷的当前半径；P(i-1)、P(i)、P(i+1)依次表示在所述料卷从外到内在第i-1层、第i层和第i+1层表面上的径向应力增量；g2＝Eθ-Er，并且Eθ表示所述料卷的薄膜周向弹性模量，Er表示料卷的薄膜径向弹性模量；Ec表示料卷的芯筒刚度；ν表示料卷的薄膜材料泊松比；m表示料卷的收卷外径；T表示料卷最外层的薄膜张力。
作为进一步优选地，优选采用厚度比的参数来表征所述料卷的变截面特征，其中，厚度比t＝(h1-h2)/h2；相应地，对于不同厚度比的薄膜，实现其恒应力控制所需的收卷张力T，优选由以下公式共同计算获得：
式中，h(t)表示由不同占空比下的薄膜当量厚度；r表示料卷的当前半径；P(i-1)、P(i)、P(i+1)依次表示在所述料卷从外到内在第i-1层、第i层和第i+1层表面上的径向应力增量；g2＝Eθ-Er，并且Eθ表示所述料卷的薄膜周向弹性模量，Er表示料卷的薄膜径向弹性模量；Ec表示料卷的芯筒刚度；ν表示料卷的薄膜材料泊松比；m表示料卷的收卷外径；T表示料卷最外层的薄膜张力。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：
1、本发明中通过结合柔性电子收卷过程的特定应用场合特点，对其恒应力收卷控制系统的整体构造组成和布局进行了重新设计，重点针对内应力测量单元的具体结构组成和设置方式等进行了优化改进，实际测试表明不仅可高精度执行整个收卷过程中对料卷内部应力的实时测量，而且适于高效实现内应力的闭环控制操作；
2、本发明提出了张力-内应力双闭环的特定控制原理，可进一步有效提高张力控制的精度，并确保能够实现料卷内部应力均匀分布，提高最终可获得的料卷品质；
3、本发明还对选用了占空比和厚度比这类特定参数来表征料卷的变截面特征，并且进一步分别提出了相应的内应力控制计算公式及实际操作工序，相应地，不仅更为全面地考虑了柔性电子收卷张力的多种复杂影响因素，而且与传统锥度张力控制相比可显著提高收卷张力的控制精度。
4、按照本发明的控制系统结构紧凑、控制精度高，同时具备便于操控、适应性和可靠性强等特点，因而尤其适用于各类柔性电子的张力检测及内应力控制应用场合。
附图说明
图1是按照本发明所构建的恒应力收卷控制系统的整体构造示意图；
图2是图1中所示控制系统的工作原理示意图；
图3是按照本发明优选实施方式的内应力测量装置的结构示意图；
图4是按照本发明优选实施方式的信号处理电路的电路示意图；
图5是用于示范性说明按照本发明的恒应力控制工艺流程的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
图1是按照本发明所构建的恒应力收卷控制系统的整体构造示意图，图2是图1中所示控制系统的工作原理示意图。如图1和图2所示，该系统主要包括张力传感器101、张力控制器102、卷径传感器103、内应力测量装置104、内应力控制器105和执行件106等组件，下面将对其逐一进行具体说明。
张力传感器101用于对绕成料卷形式的变截面柔性电子实时检测其薄膜张力，并反馈给张力控制器102以实现张力闭环控制；该张力控制器102接收来自所述张力传感器101的张力信号，并与参考信号进行比较后输出相应的驱动信号，由此驱动所述执行件106譬如以改变其力矩的方式，从而对所述料卷的薄膜张力予以改变由此执行闭环控制。
卷径传感器103用于对所述料卷的半径执行实时检测，同时判断收卷是否完成。
作为本控制系统的关键组件之一，内应力测量装置104可以包括压力传感器201、连接件202、导电滑环203和信号采集卡204等组件，如图3所示，其中该压力传感器201优选呈柔性薄膜传感器的形式，它可任意弯曲变形具备多个感应点，并且在本发明中如图所示插入至缠绕在气涨轴上的柔性电子料卷内部与其紧密贴合，并且随着料卷内部压力的改变而相应实时改变电阻值，由此通过向所述导电滑环203输出电阻信号的方式来实时反映此料卷内部应力变化情况。压力传感器201的输出接入至导电滑环203的输入端；而气涨轴、连接件202、导电滑环203同轴布置，并且可用螺钉锁紧；更具体而言，该连接件202的大端与所述气涨轴相连，它的小端与所述导电滑环203的内圈相连，由此当所述气涨轴旋转时，带动此连接件202与所述导电滑环203内圈同步转动。
此外，该导电滑环203的外圈被固定件所固定同时连接有信号输出线，由此将接收到的电阻信号继续输出至所述信号采集卡204；该信号采集卡204则用于将电阻信号转化为电压信号，并将其反馈至所述内应力控制器105。例如，信号采集卡204可由一个电阻测量电路以及通讯模块组成，其中电阻测量电路实现将电阻信号转化为电压信号，通讯模块将信号发送给上位机实时显示测量结果。
此外，内应力控制器105基于所接收的电压信号输出相应的控制信号，并相应驱动所述执行件106对所述料卷的内应力执行闭环控制。
为了进一步提高整个恒应力收卷控制过程的高效高精度信号传输，按照本发明的一个优选实施方式，如图4所示，该系统还可以配备有信号处理模块，其包括滤波电路和信号放大电路。
更具体地，该滤波电路优选采用的是一种2级三阶有源低通滤波器。其中，第1级采用的一种一阶有源LC滤波器，该LC滤波器具体由OP1、第一定值电阻R1、电感L与第一电容C1组成，用于弥补高频的不足；此外，该LC滤波器的截止频率优选设定为：第2级优选采用一种正反馈型(增益≠1)的二阶有源低通滤波器，该二阶滤波电路具体由OP2、第一可变电阻R2、第二可变电阻R3、第二定值电阻R4、第三定值电阻R5、第二电容C2与第三电容C3组成，其中R2＝R3，C2＝C3,该二阶滤波电路截止频率优选被设定为fcl＝1/(2π*R2*C2)；同时该滤波电路具有一定信号放大能力，放大增益为Au1＝(1+R5/R4)。需要指出的还有，该低通滤波器具有一定带宽调节能力，通过一同轴电位器改变电阻第一可变电阻R2、第二可变电阻R3电阻值可适当调节器其截止频率。
对于信号放大电路而言，其优选可采用二级同相放大电路实现信号放大功能，该信号放大电路具体由OP3、OP4、定值电阻第四定值电阻R6、第五定值电阻R7、第六定值电阻R9、第七定值电阻R10与第三可变电阻R8、第四可变电阻R11组成。该信号放大电路的信号放大增益优选被设定为Au2＝(1+R8/R7)(1+R11/R10)。整个信号处理电路总的增益优选被设定为Au＝(1+R5/R4)(1+R8/R7)(1+R11/R10)，由此调节第三可变电阻R8与第四可变电阻R11的阻值可以实现灵活的增益设定。
此外，鉴于控制原理的不同直接影响到最终可获得的控制效果，按照本发明的另一优选实施方式，内应力控制器105其优选基于以下的张力-应力双闭环方式、也即张力控制作为内环且内应力控制作为外环的方式，相应执行恒应力收卷控制的全过程，其中：
对于所述内环而言，将所述内环的张力控制参考信号计为T，张力反馈信号计为Tf，同时将实际张力控制信号ΔT＝T-Tf；对于外环而言，将内应力控制参考信号为σr，内应力反馈信号为σf，同时将实际内应力控制信号为Δσ＝σr-σf。
图5是用于示范性说明按照本发明的恒应力控制工艺流程的示意图。相应地，该方法包括下列步骤：
首先，系统初始化后，输入下列的多个设定参数，包括：预设的目标内应力σr、料卷的收卷外径m、料卷的薄膜周向弹性模量Eθ、料卷的薄膜径向弹性模量Er、占空比k、料卷进给方向上截面变化区域的宽度S1、料卷进给方向上截面不变化区域的宽度S2、料卷厚度比t、料卷进给方向上截面变化区域的厚度h1、料卷进给方向上截面不变化区域的厚度h2、料卷的芯筒刚度Ec、料卷的薄膜材料泊松比ν；
接着，依照所述内应力控制器105所输出的控制信号，相应驱动所述执行件106执行下列操作：该执行件106按设定转矩工作，所述张力传感器101实时监测料卷的薄膜张力，并当张力异常时经由所述张力控制器102给所述执行件106发送一个调整信号，相应调整收卷力矩；与此同时，所述压力传感器201实时监测所述料卷的内部应力状态，并当应力状态异常时，经由所述内应力控制器105给所述执行件106反馈一个调整量来调整收卷力矩；
此外，当收卷状态正常时，持续收卷；所述卷径传感器103实时监测料卷半径，直至料卷的半径达到要求时，停止收卷。
实际应用中发现，采取不同的参数来表征柔性电子料卷的变截面特征会对控制算法及最终可获得的精度造成较大影响。相应地，本发明提出了分别采用占空比和厚度比这两种参数来分别表征变截面特征，并给出了对应的后续控制算法及具体处理过程。
当采用占空比的参数来表征所述料卷的变截面特征时，可将占空比定义为k＝S1/(S1+S2)；相应地，对于不同占空比的薄膜，实现其恒应力控制所需的收卷张力T，优选由以下公式共同计算获得：
式中，h(k)表示不同占空比下的薄膜当量厚度；r表示料卷的当前半径；P(i-1)、P(i)、P(i+1)依次表示在所述料卷从外到内在第i-1层、第i层和第i+1层表面上的径向应力增量；g2＝Eθ-Er，并且Eθ表示所述料卷的薄膜周向弹性模量，Er表示料卷的薄膜径向弹性模量；Ec表示料卷的芯筒刚度；ν表示料卷的薄膜材料泊松比；m表示料卷的收卷外；T表示料卷最外层的薄膜张力。
而当采用厚度比的参数来表征所述料卷的变截面特征，在本发明总授信可将厚度比定义为t＝(h1-h2)/h2；相应地，对于不同厚度比的薄膜，实现其恒应力控制所需的收卷张力T，优选由以下公式共同计算获得：
式中，h(t)表示由不同占空比下的薄膜当量厚度；r表示料卷的当前半径；P(i-1)、P(i)、P(i+1)依次表示在所述料卷从外到内在第i-1层、第i层和第i+1层表面上的径向应力增量；g2＝Eθ-Er，并且Eθ表示所述料卷的薄膜周向弹性模量，Er表示料卷的薄膜径向弹性模量；Ec表示料卷的芯筒刚度；ν表示料卷的薄膜材料泊松比；m表示料卷的收卷外；T表示料卷最外层的薄膜张力。
综上，按照本发明通过对料卷收卷时内应力分布状态的规律研究，不仅提出了新型的恒应力收卷控制系统，而且还对具体的控制工艺算法及处理过程进行了改进。相应地，不仅能实时精确地检测料卷内部应力分布状态，而且与现有技术相比可显著提高收卷张力的控制精度，更好地实现了柔性电子料卷内部应力的均匀分布，因而尤其适用于各类柔性电子的张力检测及内应力控制应用场合。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种面向变截面柔性电子的恒应力收卷控制系统，该系统包括张力传感器(101)、张力控制器(102)、卷径传感器(103)、内应力测量装置(104)、内应力控制器(105)和执行件(106)，其特征在于：
所述张力传感器(101)用于对绕成料卷形式的变截面柔性电子实时检测其薄膜张力，并反馈给所述张力控制器(102)；该张力控制器(102)接收来自所述张力传感器(101)的张力信号，并与参考信号进行比较后输出相应的驱动信号，由此驱动所述执行件(106)对所述料卷的薄膜张力执行闭环控制；
所述卷径传感器(103)用于对所述料卷的半径执行实时检测，同时判断收卷是否完成；
所述内应力测量装置(104)包括压力传感器(201)、连接件(202)、导电滑环(203)和信号采集卡(204)，其中该压力传感器(201)呈柔性薄膜传感器的形式，它插入至缠绕在气涨轴上的所述料卷内部与其紧密贴合，并且随着料卷内部压力的改变而相应实时改变电阻值，由此通过向所述导电滑环(203)输出电阻信号的方式来实时反映此料卷内部应力变化情况；该连接件(202)的大端与所述气涨轴相连，它的小端与所述导电滑环(203)的内圈相连，由此当所述气涨轴旋转时，带动此连接件(202)与所述导电滑环(203)内圈同步转动；该导电滑环(203)的外圈被固定件所固定同时连接有信号输出线，由此将接收到的电阻信号继续输出至所述信号采集卡(204)；该信号采集卡(204)则用于将电阻信号转化为电压信号，并将其反馈至所述内应力控制器(105)；
所述内应力控制器(105)基于所接收的电压信号输出相应的控制信号，并相应驱动所述执行件(106)对所述料卷的内应力执行闭环控制。
2.如权利要求1所述的恒应力收卷控制系统，其特征在于，上述内应力控制器(105)其优选基于以下的张力-应力双闭环方式、也即张力控制作为内环且内应力控制作为外环的方式，相应执行恒应力收卷控制的全过程，其中：
对于所述内环而言，将所述内环的张力控制参考信号计为T，张力反馈信号计为Tf，同时实际张力控制信号ΔT＝T-Tf；对于外环而言，将内应力控制参考信号为σr，内应力反馈信号为σf，同时实际内应力控制信号为Δσ＝σr-σf。
3.如权利要求1或2所述的恒应力收卷控制系统，其特征在于，上述恒应力收卷控制系统优选还配备有信号处理模块，并用于实现整个恒应力收卷控制过程的高效高精度信号传输，该信号处理模块包括滤波电路和信号放大电路，其中：
对于所述滤波电路而言，它优选采用2级三阶有源低通滤波器的形式，其中第1级是由第一运算放大器OP1、第一定值电阻R1、电感L和第一电容C1组成的一阶有源LC滤波器，并且此有源LC滤波器的截止频率被设定为第2级是采用正反馈型的二阶有源低通滤波器，并由第二运算放大器OP2、第一可变电阻R2、第二可变电阻电阻R3、第二定值电阻R4、第三定值电阻R5、第二电容C2与第三电容C3共同组成，其中R2＝R3，C2＝C3，并且此二阶有源低通滤波器的截止频率被设定为fcl＝1/(2π*R2*C2)，其放大增益被设定为Au1＝(1+R5/R4)；
对于所述信号放大电路而言，它优选采用二级同相放大电路的形式，并且由第三运算放大器OP3、第四运算放大器OP4、第四定值电阻R6、第五定值电阻R7、第六定值电阻R9、第七定值电阻R10与第三可变电阻R8、第四可变电阻R11共同组成；此外，该信号放大电路的信号放大增益优选被设定为Au2＝(1+R8/R7)(1+R11/R10)，总增益优选被设定为Au＝(1+R5/R4)(1+R8/R7)(1+R11/R10)。
4.如权利要求1-3任意一项所述的恒应力收卷控制系统，其特征在于，所述压力传感器(201)呈柔性薄膜传感器的形式，并且该柔性薄膜传感器适于紧密贴合呈圆柱体的料卷，由此实现料卷内部的压力测量。
5.一种基于权利要求1-4任意一项所述的系统来对变截面柔性电子执行恒应力收卷的控制方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：
(i)系统初始化后，输入下列的多个设定参数，包括：预设的目标内应力σr、料卷的收卷外径m、料卷的薄膜周向弹性模量Eθ、料卷的薄膜径向弹性模量Er、占空比k、料卷进给方向上截面变化区域的宽度S1、料卷进给方向上截面不变化区域的宽度S2、料卷厚度比t、料卷进给方向上截面变化区域的厚度h1、料卷进给方向上截面不变化区域的厚度h2、料卷的芯筒刚度Ec、料卷的薄膜材料泊松比ν；
(ii)依照所述内应力控制器(105)所输出的控制信号，相应驱动所述执行件(106)执行下列操作：该执行件(106)按设定转矩工作，所述张力传感器(101)实时监测料卷的薄膜张力，并当张力异常时经由所述张力控制器(102)给所述执行件(106)发送一个调整信号，相应调整收卷力矩；与此同时，所述压力传感器(201)实时监测所述料卷的内部应力状态，并当应力状态异常时，经由所述内应力控制器(105)给所述执行件(106)反馈一个调整量来调整收卷力矩；
(iii)当收卷状态正常时，持续收卷；所述卷径传感器(103)实时监测料卷半径，直至料卷的半径达到要求时，停止收卷。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在上述收卷控制过程中，优选采用占空比的参数来表征所述料卷的变截面特征，其中，占空比k＝S1/(S1+S2)；相应地，对于不同占空比的薄膜，实现其恒应力控制所需的收卷张力T，优选由以下公式共同计算获得：
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式中，h(k)表示不同占空比下的薄膜当量厚度；r表示料卷的当前半径；P(i-1)、P(i)、P(i+1)依次表示在所述料卷从外到内在第i-1层、第i层和第i+1层表面上的径向应力增量；g2＝Eθ-Er，并且Eθ表示所述料卷的薄膜周向弹性模量，Er表示料卷的薄膜径向弹性模量；Ec表示料卷的芯筒刚度；ν表示料卷的薄膜材料泊松比；m表示料卷的收卷外径；T表示料卷最外层的薄膜张力。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，优选采用厚度比的参数来表征所述料卷的变截面特征，其中，厚度比t＝(h1-h2)/h2；相应地，相应地，对于不同厚度比的薄膜，实现其恒应力控制所需的收卷张力T，优选由以下公式共同计算获得：
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式中，h(t)表示由不同占空比下的薄膜当量厚度；r表示料卷的当前半径；P(i-1)、P(i)、P(i+1)依次表示在所述料卷从外到内在第i-1层、第i层和第i+1层表面上的径向应力增量；g2＝Eθ-Er，并且Eθ表示所述料卷的薄膜周向弹性模量，Er表示料卷的薄膜径向弹性模量；Ec表示料卷的芯筒刚度；ν表示料卷的薄膜材料泊松比；m表示料卷的收卷外径；T表示料卷最外层的薄膜张力。
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