锂离子电池极片放卷纠偏控制方法、系统和可读存储介质与流程

本发明涉及电池，更具体的，涉及一种锂离子电池极片放卷纠偏控制方法、系统和可读存储介质。

背景技术：

1、锂电池生产工艺流程比较复杂，可分为极片制作、电芯单元制作和电池组装三个工作，而极片涂布工艺是极片制造的首要工艺，是保证极片质量的基础。由于电池的涂布机极片生产线较长，一般都在百米以上，极片要经过驱动辊、导向辊等环节，可能出现带卷不整齐、张力变化、扰动等情况，造成基片容易跑偏，进而影响电芯的品质，因此，研究对电池极片行进纠偏具有重要的意义。

2、目前纠偏控制算法大多采用传统的pid控制，此种方法存在参数整定不容易，且需要反复实验，实际使用不够智能、控制效果不理想的缺点，并且，目前纠偏控制算法当控制系统中存在控制干扰信号和测量噪声时，控制系统就会产生系统精度差、响应时间长、稳定性差等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种锂离子电池极片放卷纠偏控制方法、系统和可读存储介质，可以在电池极片放卷时进行自动化纠偏，利用智能化控制纠偏不仅能够保证电芯的品质，还可以提高放卷效率，从而进一步提升放卷作业的稳定性。

2、本发明第一方面提供了一种锂离子电池极片放卷纠偏控制方法，包括以下步骤：

3、测量极片的偏离量得到偏离数据；

4、基于所述偏离数据与预设的零位偏差进行比较以判断当前极片是否发生偏离，其中，

5、若发生偏离，则生成纠正信号进行纠偏，其中，基于建模后的驱动电机模型得到所述纠正信号；

6、若未发生偏离，则不进行纠偏。

7、本方案中，所述测量极片的偏离量得到偏离数据，具体包括利用预设的光电传感器对极片的偏离量进行测量以得到所述偏离数据。

8、本方案中，所述基于所述偏离数据与预设的零位偏差进行比较以判断当前极片是否发生偏离，具体包括：

9、获取所述零位偏差，其中，所述零位偏差包括极片边缘的一条固定边线；

10、基于所述偏离数据与所述零位偏差比较以判断当前极片是否发生偏离，其中，所述偏离数据包括极片边缘的实时位置。

11、本方案中，所述发生偏离，则生成纠正信号进行纠偏，具体包括：

12、对具有pid校正环节的电机进行建模得到所述驱动电机模型；

13、构建模糊化pid控制器以对驱动电机模型的输出去模糊化；

14、基于预设的遗传算法对pid控制器的参数进行调整。

15、本方案中，所述对具有pid校正环节的电机进行建模得到所述驱动电机模型，具体包括：

16、对驱动电机进行建模，建模后的模型为二阶系统模型，对应的传递函数为：，其中，为系统增益，为机电时间常数；

17、引入延时环节以滞后输出产生，其中，引入延时环节后更新的传递函数为：，其中，为系统增益，为机电时间常数，为延时常数；

18、加入pid校正以得到所述驱动电机模型，其中，pid控制器的传递函数为，其中，分别为控制器增益、积分时间常数以及微分时间常数。

19、本方案中，所述构建模糊化pid控制器以对驱动电机模型的输出去模糊化，具体包括：

20、确定模糊化pid控制器的输入变量和输出变量；

21、对输入变量进行模糊化处理得到模糊量，其中，选用三角隶属函数表示模糊量的模糊子集；

22、制定模糊规则对模糊子集进行模糊推理得到模糊输出；

23、对所述模糊输出进行去模糊化处理得到准确输出，其中，去模糊化处理至少包括最大隶属度法、重心法以及权平均法。

24、本发明第二方面还提供一种锂离子电池极片放卷纠偏控制系统，包括存储器和处理器，所述存储器中包括锂离子电池极片放卷纠偏控制方法程序，所述锂离子电池极片放卷纠偏控制方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：

25、测量极片的偏离量得到偏离数据；

26、基于所述偏离数据与预设的零位偏差进行比较以判断当前极片是否发生偏离，其中，

27、若发生偏离，则生成纠正信号进行纠偏，其中，基于建模后的驱动电机模型得到所述纠正信号；

28、若未发生偏离，则不进行纠偏。

29、本方案中，所述测量极片的偏离量得到偏离数据，具体包括利用预设的光电传感器对极片的偏离量进行测量以得到所述偏离数据。

30、本方案中，所述基于所述偏离数据与预设的零位偏差进行比较以判断当前极片是否发生偏离，具体包括：

31、获取所述零位偏差，其中，所述零位偏差包括极片边缘的一条固定边线；

32、基于所述偏离数据与所述零位偏差比较以判断当前极片是否发生偏离，其中，所述偏离数据包括极片边缘的实时位置。

33、本方案中，所述发生偏离，则生成纠正信号进行纠偏，具体包括：

34、对具有pid校正环节的电机进行建模得到所述驱动电机模型；

35、构建模糊化pid控制器以对驱动电机模型的输出去模糊化；

36、基于预设的遗传算法对pid控制器的参数进行调整。

37、本方案中，所述对具有pid校正环节的电机进行建模得到所述驱动电机模型，具体包括：

38、对驱动电机进行建模，建模后的模型为二阶系统模型，对应的传递函数为：，其中，为系统增益，为机电时间常数；

39、引入延时环节以滞后输出产生，其中，引入延时环节后更新的传递函数为：，其中，为系统增益，为机电时间常数，为延时常数；

40、加入pid校正以得到所述驱动电机模型，其中，pid控制器的传递函数为，其中，分别为控制器增益、积分时间常数以及微分时间常数。

41、本方案中，所述构建模糊化pid控制器以对驱动电机模型的输出去模糊化，具体包括：

42、确定模糊化pid控制器的输入变量和输出变量；

43、对输入变量进行模糊化处理得到模糊量，其中，选用三角隶属函数表示模糊量的模糊子集；

44、制定模糊规则对模糊子集进行模糊推理得到模糊输出；

45、对所述模糊输出进行去模糊化处理得到准确输出，其中，去模糊化处理至少包括最大隶属度法、重心法以及权平均法。

46、本发明第三方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括机器的一种锂离子电池极片放卷纠偏控制方法程序，所述锂离子电池极片放卷纠偏控制方法程序被处理器执行时，实现如上述任一项所述的一种锂离子电池极片放卷纠偏控制方法的步骤。

47、本发明公开的一种锂离子电池极片放卷纠偏控制方法、系统和可读存储介质，可以在电池极片放卷时进行自动化纠偏，利用智能化控制纠偏不仅能够保证电芯的品质，还可以提高放卷效率，从而进一步提升放卷作业的稳定性。

技术特征：

1.一种锂离子电池极片放卷纠偏控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池极片放卷纠偏控制方法，其特征在于，所述测量极片的偏离量得到偏离数据，具体包括利用预设的光电传感器对极片的偏离量进行测量以得到所述偏离数据。

3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池极片放卷纠偏控制方法，其特征在于，所述基于所述偏离数据与预设的零位偏差进行比较以判断当前极片是否发生偏离，具体包括：

4.根据权利要求3所述的一种锂离子电池极片放卷纠偏控制方法，其特征在于，所述发生偏离，则生成纠正信号进行纠偏，具体包括：

5.根据权利要求4所述的一种锂离子电池极片放卷纠偏控制方法，其特征在于，所述对具有pid校正环节的电机进行建模得到所述驱动电机模型，具体包括：

6.根据权利要求5所述的一种锂离子电池极片放卷纠偏控制方法，其特征在于，所述构建模糊化pid控制器以对驱动电机模型的输出去模糊化，具体包括：

7.一种锂离子电池极片放卷纠偏控制系统，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中包括锂离子电池极片放卷纠偏控制方法程序，所述锂离子电池极片放卷纠偏控制方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种锂离子电池极片放卷纠偏控制系统，其特征在于，所述测量极片的偏离量得到偏离数据，具体包括利用预设的光电传感器对极片的偏离量进行测量以得到所述偏离数据。

9.根据权利要求8所述的一种锂离子电池极片放卷纠偏控制系统，其特征在于，所述基于所述偏离数据与预设的零位偏差进行比较以判断当前极片是否发生偏离，具体包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括一种锂离子电池极片放卷纠偏控制方法程序，所述锂离子电池极片放卷纠偏控制方法程序被处理器执行时，实现如权利要求1至6中任一项所述的一种锂离子电池极片放卷纠偏控制方法的步骤。

技术总结本发明公开的一种锂离子电池极片放卷纠偏控制方法、系统和可读存储介质，其中方法包括：测量极片的偏离量得到偏离数据；基于所述偏离数据与预设的零位偏差进行比较以判断当前极片是否发生偏离，其中，若发生偏离，则生成纠正信号进行纠偏，其中，基于建模后的驱动电机模型得到所述纠正信号；若未发生偏离，则不进行纠偏。本发明可以在电池极片放卷时进行自动化纠偏，利用智能化控制纠偏不仅能够保证电芯的品质，还可以提高放卷效率，从而进一步提升放卷作业的稳定性。技术研发人员：杨志明,黄天仑,张云,陈松,义志雄受保护的技术使用者：惠州市信宇人科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1