热定型机主要用于对宽幅产业用布和产业用网进行加工处理,即在适宜的温度、张力条件下对织物进行尺寸规整和去应力处理,最终达到成品要求的设备。课题来源于河南华丰网业科技股份有限公司与我校合作的工程项目“8.5米热定型机控制系统设计及算法实验研究”。该厂原有的型号为KVAERNER热定型机因成型太早,运行到现在出现故障率高、控制精度低等问题。因此,在研究了聚酯网热定型工艺及国内外先进的自动化设备之后,设计出了一套能够满足生产需求且控制精度高的热定型控制系统。该电气控制系统包括以下几个部分：(1)通讯网络及DCS：通过现场总线Profibus-DP在主从站点之间进行快速、低损耗的数字和模拟信号的传输。采用DCS对主驱动、拉伸、拉幅以及温度部分进行离散控制集中管理。(2)拉伸控制模块：针对拉伸张力与同步控制互相耦合的情况,设计了张力-同步双闭环交叉耦合控制并采用积分分离PID控制算法和6RA70系列直流调速装置,较好的解决了在拉伸过程中张力波动大和调速性能差的问题。(3)拉幅控制模块：针对热定型拉幅过程不能一次性用过大张力对织物进行拉幅的问题,设计了多段递增拉幅方法并采用了变结构遇限削弱积分PID控制算法对拉幅张力进行在线实时调节,保证了拉幅张力实际值能够快速响应而不产生超调。采用SINAMICS S120交流驱动器和Fuzzy-PID控制算法实现了拉幅过程中针板链条与主动辊的同步。(4)温度控制系统：采用了希曼顿PAD37-series系列三相调整器及FP93温控仪通过基于Modbus的RS485数据总线与PLC进行通讯,采用专家智能PID控制算法对热风箱温度进行在线调整,保证热定型温度的动态特性和稳定性。(5)上位监控系统：使用工控机和触摸屏并配套西门子Wincc和Wincc flexible上位机组态软件,可以对聚酯网热定型过程实时监控和参数调节还能够通过SQL对过程值进行存档,实现报表打印等工作。论文主要研究8.5米热定型机电气控制系统的设计以及拉伸和拉幅控制部分算法的设计及优化。首先,论文根据定型机的工艺流程和工艺要求提出了定型机控制系统的总体方案；其次,对各个控制部分进行了详细的分析,并针对被控对象建立了相应的数学模型；最后,采用工艺要求下的最优控制算法,提高了热定型机的自动化程度和控制精度。该控制系统能够针对不同尺寸的聚酯网进行热定型,提升了定型后聚酯网的质量,为企业带来良好的经济效益和社会效益。