基于滑模变结构的凸版印刷机无轴传动控制系统设计

1

作者 樊垚淼 杨梅 +5 位作者 张梅蕊 杨昌霖 王睿喆 陈浩芃 王腾曦 林兆江 《包装工程》 CAS 北大核心 2024年第21期217-224,共8页

目的解决凸版印刷机系统中精确同步控制与稳定性问题,设计一种基于滑模变结构控制方法的无轴传动印刷控制系统。方法通过分析传统凸版轮转印刷系统的控制原理,建立无轴传动的凸版多组印刷单元系统的控制模型,确保印刷过程中驱动电机能... 目的解决凸版印刷机系统中精确同步控制与稳定性问题,设计一种基于滑模变结构控制方法的无轴传动印刷控制系统。方法通过分析传统凸版轮转印刷系统的控制原理,建立无轴传动的凸版多组印刷单元系统的控制模型,确保印刷过程中驱动电机能够实现精确的位置和速度同步,以维持印刷作业的协调性和一致性。此外,提出了滑模变结构控制算法。搭建了以永磁同步电机为执行机构的无轴传动控制仿真系统,并开发了以S7-1200为控制核心的硬件系统,使用博途软件设计PLC的控制程序。结果采用滑模变结构控制的凸版印刷机无轴传动控制系统展现出较高的准确性和稳定性,能够稳定可靠地实现印刷过程中的无轴传动控制。结论以凸版轮转印刷机为出发点,将滑模变结构控制引入凸版印刷机的无轴传动控制系统中,并将其离散化处理后运用于PLC控制系统,提高了凸版印刷的效率,并对智能控制算法在印刷控制中的运用进行了有效探索。 展开更多

关键词 无轴传动 滑模变结构控制 可编程逻辑控制 凸版印刷机

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基于凹版印刷机无轴传动的多轴同步控制研究 被引量：7

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作者 魏代海 邓开发 +1 位作者 吴承刚 高丽萍 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第13期105-109,共5页

目的针对凹版印刷机上的无轴传动技术进行研究。方法以智能控制技术为基础,结合多轴同步控制系统的非线性等特点,通过具有参数自选功能的模糊PID控制器,对多电机系统进行改进;通过Matlab/Simulink构建仿真平台,搭建主从同步控制的多电... 目的针对凹版印刷机上的无轴传动技术进行研究。方法以智能控制技术为基础,结合多轴同步控制系统的非线性等特点,通过具有参数自选功能的模糊PID控制器,对多电机系统进行改进;通过Matlab/Simulink构建仿真平台,搭建主从同步控制的多电机系统模型,并对该系统进行仿真。结果通过PID控制和模糊PID控制的结果比较,模糊PID控制能控制系统初始时的超调现象,能更快达到稳定状态,使系统的鲁棒性和快速性得到提高。结论模糊PID控制很好的满足了永磁同步电机响应快、高精度的要求。 展开更多

关键词 无轴传动 多轴同步 模糊PID 永磁电机

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基于CC-Link的无轴传动机组式印刷机控制系统研究 被引量：3

3

作者 谢志萍 郑向华 +1 位作者 雷丽萍 王显涛 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第17期84-87,93,共5页

针对无轴传动机组式印刷机机组点多、分散,要求的同步运动精度高等问题,构建了一种新型的基于CC-Link现场总线的无轴传动印刷机集散控制系统。详细介绍了系统的硬件组成和基于前馈补偿的PID速度同步控制等系统实现的关键技术。结合工控... 针对无轴传动机组式印刷机机组点多、分散,要求的同步运动精度高等问题,构建了一种新型的基于CC-Link现场总线的无轴传动印刷机集散控制系统。详细介绍了系统的硬件组成和基于前馈补偿的PID速度同步控制等系统实现的关键技术。结合工控机、PLC、变频器和印刷单元等组网建成了实验平台。通过实验,实现了各色组间的速度同步、印刷部与前后牵引部的速度同步;整机同启动、同停止、同加减速度;跟随性能满足印刷要求。 展开更多

关键词 无轴传动 CC—Link 同步运动 PLC 变频器

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无轴传动系统架构、驱动形式与控制策略的分析与研究 被引量：5

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作者 张海燕 赵亚鹏 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期93-95,138,共4页

无轴传动为印刷设备传动系统提供了新的解决方案。目前,无轴传动已成为了印刷设备传动形式的发展方向。对传统的机械长轴传动进行了简单的介绍,从无轴传动的系统架构、驱动形式和控制策略3个方面对无轴传动系统进行了深入的分析和研究... 无轴传动为印刷设备传动系统提供了新的解决方案。目前,无轴传动已成为了印刷设备传动形式的发展方向。对传统的机械长轴传动进行了简单的介绍,从无轴传动的系统架构、驱动形式和控制策略3个方面对无轴传动系统进行了深入的分析和研究。这些对于无轴传动系统硬件平台的搭建有着一定的指导作用。 展开更多

关键词 无轴传动 系统架构 驱动形式 控制策略

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多电机无轴传动同步控制策略 被引量：5

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作者 高振新 孙建红 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第15期144-149,共6页

目的在印刷行业中,电子轴的同步传动控制得到不断发展,通过对其多电机的同步控制策略进行研究,提高其生产效率和产品质量。方法对比现有的几种同步控制方式,并应用Matlab对这几种不同结构进行建模和仿真研究。结果通过仿真分析,发现现... 目的在印刷行业中,电子轴的同步传动控制得到不断发展,通过对其多电机的同步控制策略进行研究,提高其生产效率和产品质量。方法对比现有的几种同步控制方式,并应用Matlab对这几种不同结构进行建模和仿真研究。结果通过仿真分析,发现现有的同步控制方式抗干扰性能和同步协调能力都不太理想,而偏差耦合同步控制超调量大,且主要应用于2台电机的同步,因此,提出了一种结合虚拟主轴控制方式的相邻耦合误差多电机同步控制策略。通过仿真数据分析,其达到稳定的时间和超调量都比现有的同步控制小,且抗干扰能力也得到了提高。结论该策略可以提高多电机同步控制系统的同步跟随性能和抗干扰性能,增强多电机电子轴传动的同步协调控制能力。 展开更多

关键词 无轴传动 印刷业 多电机同步控制策略

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嵌入式无轴传动凹印单元的设计研究 被引量：1

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作者 刘小波 谢志江 +2 位作者 李梦奇 杨冬平 王亚宁 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期24-26,84,共4页

在六色塞鲁迪凹印机组的基础上,通过分析其机械共轴传动原理特点,研究开发出了一套独立的嵌入式无轴传动凹印单元,使其与原机系统集成一体,实现了可印色组数的增加。对无轴传动系统的控制原理、主要结构功能进行了深入的分析和研究,经... 在六色塞鲁迪凹印机组的基础上,通过分析其机械共轴传动原理特点,研究开发出了一套独立的嵌入式无轴传动凹印单元,使其与原机系统集成一体,实现了可印色组数的增加。对无轴传动系统的控制原理、主要结构功能进行了深入的分析和研究,经过样机设计、制作、安装调试和实时在线运行,该系统运行可靠,保证了印刷质量,达到了设计输入要求。 展开更多

关键词 无轴传动 同步控制 伺服驱动 印刷机

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虚拟仪器下无轴传动系统开发研究 被引量：1

7

作者 卫延斌 张海燕 刘春国 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第6期100-102,共3页

采用"PC+运动控制器+伺服电机"的控制方案设计开发了基于虚拟仪器的无轴传动多轴运动监控系统,并在Windows平台上用LabVIEW语言对多轴运动监控系统进行了开发研究,验证了方案的可行性和可靠性。研究证明,该系统能够实现对多... 采用"PC+运动控制器+伺服电机"的控制方案设计开发了基于虚拟仪器的无轴传动多轴运动监控系统,并在Windows平台上用LabVIEW语言对多轴运动监控系统进行了开发研究,验证了方案的可行性和可靠性。研究证明,该系统能够实现对多伺服电机进行开放性控制,同时实现单独电机驱动平台的电机性能参数、平台各轴运动状态在线监测等功能,满足印刷设备同步控制要求。该无轴传动监控系统不仅适用于印刷机械,也可应用于其它无轴传动设备中。 展开更多

关键词 虚拟仪器 无轴传动 ACTIVEX 多轴运动

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无轴传动系统多电机同步控制方法研究 被引量：5

8

作者 迟晓妮 周锴 《机电工程》 CAS 北大核心 2019年第4期397-401,共5页

为解决印刷设备可靠性差、印刷精度低、废品率高等问题,将多电机同步控制技术引入到了无轴传动系统中。对卷筒纸印刷机的结构和传动特点进行了分析,建立了永磁电机数学模型,设计了一种多电机速度同步控制系统;采用相邻交叉耦合控制策略... 为解决印刷设备可靠性差、印刷精度低、废品率高等问题,将多电机同步控制技术引入到了无轴传动系统中。对卷筒纸印刷机的结构和传动特点进行了分析,建立了永磁电机数学模型,设计了一种多电机速度同步控制系统;采用相邻交叉耦合控制策略,建立了跟踪误差和同步误差模型;设计了一种自适应滑模控制器,通过引入自适应变速趋近规律以及抖动消除方法,提高了系统的动态性能;利用Matlab仿真软件进行了实验分析。研究结果表明:电机之间同步误差可以控制在±0.01%以内,仅需0.05 s就能够进入稳定状态;多电机同步控制方法具有精度高、抗干扰性能好、收敛速度快等特点。 展开更多

关键词 无轴传动 相邻交叉耦合控制 滑模控制 同步控制

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无轴传动胶印机自适应套准控制系统的研究 被引量：2

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作者 谢志萍 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第9期87-89,共3页

无轴传动胶印机控制系统设计中需要解决的主要问题是电子轴取代了机械长轴后,如何实现电机的高精度同步运动,以及如何实现快速套准。以无轴传动胶印机如何实现快速智能套准问题为研究对象,根据卷筒纸胶印机套准测控的特点,采用图像模式... 无轴传动胶印机控制系统设计中需要解决的主要问题是电子轴取代了机械长轴后,如何实现电机的高精度同步运动,以及如何实现快速套准。以无轴传动胶印机如何实现快速智能套准问题为研究对象,根据卷筒纸胶印机套准测控的特点,采用图像模式识别提取套准误差;构建单神经元自适应PID套准误差主从控制方案。组建了由工控机、PLC和步进电机等构成的以太网;并结合图像采集卡、印刷单元等建成实验平台。通过实验,验证了该系统实现了无轴传动卷筒纸胶印机套准的自适应控制,系统具有良好的动静态性能,套准精度较高。 展开更多

关键词 无轴传动 自适应 印刷套准 PLC

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无轴传动中交叉耦合控制技术研究 被引量：1

10

作者 陈桂 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2014年第5期70-73,共4页

无轴传动系统中,同步传动的误差精度是衡量系统性能的一个重要指标。在无轴传动系统中采用交叉耦合控制器实现速度和位置的同步协调控制,并对基于交叉耦合技术同步协调控制系统的传递函数进行了优化,以便于工程实现。在此基础上建立了... 无轴传动系统中,同步传动的误差精度是衡量系统性能的一个重要指标。在无轴传动系统中采用交叉耦合控制器实现速度和位置的同步协调控制,并对基于交叉耦合技术同步协调控制系统的传递函数进行了优化,以便于工程实现。在此基础上建立了无轴传动试验平台,设计了无轴传动控制系统,从而对系统的控制效果进行了分析和研究。仿真表明,交叉耦合技术在无轴传动运动控制系统中取得了良好的效果,有效地减小了系统的同步误差。 展开更多

关键词 无轴传动 交叉耦合 同步控制

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无轴传动张力控制系统中PFC算法的研究

11

作者 黄梦涛 马晶 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第15期4404-4407,共4页

以无轴传动在印刷中应用为背景,系统对卷绕过程中张力变化的一般规律进行研究,并建立数学模型。为了实现恒张力控制,系统引入PFC算法,分别用PFC控制算法和PID控制算法实现无轴传动中恒张力控制系统的仿真。仿真结果表明,在无轴传动这样... 以无轴传动在印刷中应用为背景,系统对卷绕过程中张力变化的一般规律进行研究,并建立数学模型。为了实现恒张力控制,系统引入PFC算法,分别用PFC控制算法和PID控制算法实现无轴传动中恒张力控制系统的仿真。仿真结果表明,在无轴传动这样的多变量、参数时变、速度-张力强耦合系统中,PFC控制算法的控制效果明显优于PID控制算法的控制效果。该仿真系统为搭建实际控制系统提供了理论依据。 展开更多

关键词 无轴传动 张力控制 PFC算法

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基于模糊分数阶PID的凹版印刷机无轴传动多轴同步控制 被引量：4

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作者 刘小刚 王震 +1 位作者 章培军 惠小健 《数字印刷》 北大核心 2019年第3期165-172,共8页

凹版印刷机无轴传动技术能够大大改善印刷的传动质量,但传统的PID控制技术很难获得令人满意的控制效果,本研究基于智能控制理论,结合多轴同步控制系统的非线性等特点,根据分数阶微积分理论知识以及模糊控制的理论知识,提出了模糊分数阶... 凹版印刷机无轴传动技术能够大大改善印刷的传动质量,但传统的PID控制技术很难获得令人满意的控制效果,本研究基于智能控制理论,结合多轴同步控制系统的非线性等特点,根据分数阶微积分理论知识以及模糊控制的理论知识,提出了模糊分数阶PID控制的凹版印刷机无轴传动多轴同步控制策略。不仅利用Oustaloup算法实现了传统PID控制的推广,还利用模糊控制实现了对控制器参数的在线调整。利用Simulink工具箱搭建基于模糊分数阶PID控制的主从同步控制多电机系统模型,并进行仿真研究。与传统控制相比较,模糊分数阶PID控制器能够获得良好的控制性能,大大改善了系统的稳定状态和响应速度等,能够明显提高多电机的同步控制性能,满足了印刷业产品印刷的要求。 展开更多

关键词 凹版印刷机 无轴传动 分数阶理论 Oustaloup算法 模糊控制 主从同步控制 SIMULINK

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无轴传动控制实验平台的开发研究 被引量：2

13

作者 陈康昊 郑刚 +1 位作者 杨建武 李大寨 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2010年第12期141-144,共4页

随着工业自动化技术、电动机控制技术的发展,出现了无轴传动技术。无轴传动是当前数控技术研究的热点。采用无轴传动技术的印刷机简化了机械部件,降低了制造成本,是印刷机控制系统未来发展的方向。介绍一种能够实现印刷机无轴传动控制... 随着工业自动化技术、电动机控制技术的发展,出现了无轴传动技术。无轴传动是当前数控技术研究的热点。采用无轴传动技术的印刷机简化了机械部件,降低了制造成本,是印刷机控制系统未来发展的方向。介绍一种能够实现印刷机无轴传动控制的实验平台,为研制新型无轴传动系统,提供了可行的方法。 展开更多

关键词 无轴传动 实验平台 控制系统

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无轴传动在印刷机中的应用 被引量：4

14

作者 周永仁 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期295-296,共2页

阐述了无轴传动技术的定义、特点及在平版印刷机、柔性版印刷机、凹版印刷机中的应用,以及在大型多功能印刷设备中的应用,使得传动更为安全稳定,传动精度高。同时还使传动系统结构简单,便于维修、安装和调试。无轴传动技术在印刷机的应... 阐述了无轴传动技术的定义、特点及在平版印刷机、柔性版印刷机、凹版印刷机中的应用,以及在大型多功能印刷设备中的应用,使得传动更为安全稳定,传动精度高。同时还使传动系统结构简单,便于维修、安装和调试。无轴传动技术在印刷机的应用,使得印刷机在高速运转时更加平稳,从而提高印刷品的质量。 展开更多

关键词 无轴传动技术 印刷设备 轮转印刷机 应用技术

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无轴单张纸输纸机的同步控制 被引量：10

15

作者 管力明 林剑 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期573-577,共5页

无轴输纸机要求各驱动轴之间的运动保持严格的同步,常规的PID控制在实际运行过程中很难满足高性能调速系统的要求.本文在常规滑模变结构算法的基础上,采用动态滑模变结构控制策略,解决输纸机各运动轴速度和相位的同步控制问题.在构建的... 无轴输纸机要求各驱动轴之间的运动保持严格的同步,常规的PID控制在实际运行过程中很难满足高性能调速系统的要求.本文在常规滑模变结构算法的基础上,采用动态滑模变结构控制策略,解决输纸机各运动轴速度和相位的同步控制问题.在构建的实验平台上进行仿真实验,结果表明,动态积分滑模变结构控制能有效实现多电机同步控制,满足系统响应速度和控制精度的要求. 展开更多

关键词 无轴传动 输纸机 动态滑模控制 同步控制

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无轴印刷机结构原理 被引量：5

16

作者 胡瑛 管力明 鲁聪达 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期100-102,112,共4页

无轴印刷技术许多年来一直在改善报纸、商业表单和商务印刷的灵活性和质量方面发挥了显著的强劲推动作用。目前,用柔性印刷制造商提供无轴印刷的设计,很显然无轴印刷技术能够使印刷业提高传动质量,快速传动转印区域变成现实。本文介绍... 无轴印刷技术许多年来一直在改善报纸、商业表单和商务印刷的灵活性和质量方面发挥了显著的强劲推动作用。目前,用柔性印刷制造商提供无轴印刷的设计,很显然无轴印刷技术能够使印刷业提高传动质量,快速传动转印区域变成现实。本文介绍无轴传动印刷机的原理以及相关应用。 展开更多

关键词 无轴传动 伺服驱动 电子轴 无轴印刷机

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我国凹版印刷机的现状及发展方向 被引量：8

17

作者 陈文革 蒋文燕 黄学林 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期169-171,共3页

介绍了在包装印刷领域应用非常广泛的国产凹版印刷机的生产和使用现状,与国外凹印机的差距,同时分析了国内凹印刷机生产厂家今后的努力方向和前景。

关键词 凹版印刷机 无轴传动 印刷小骓车 干燥系统 节能

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基于模糊PID的凹印机套准同步控制研究 被引量：6

18

作者 万鹏飞 王莉 《包装与食品机械》 CAS 2008年第6期12-14,49,共4页

无轴传动技术在凹版印刷上得到的广泛的应用。本文以凹印机套准系统的多电机同步问题为研究对象,采用基于补偿原理的模糊PID的同步控制算法,并搭建了以西门子S7-300PLC为控制器的主从式同步控制系统,来进行多电机同步控制的研究。仿真表... 无轴传动技术在凹版印刷上得到的广泛的应用。本文以凹印机套准系统的多电机同步问题为研究对象,采用基于补偿原理的模糊PID的同步控制算法,并搭建了以西门子S7-300PLC为控制器的主从式同步控制系统,来进行多电机同步控制的研究。仿真表明,这种方案鲁棒性、快速性优良、动态过程同步误差小,能够较好地满足被控对象对高精度同步控制的要求。 展开更多

关键词 无轴传动 模糊PID 同步控制 伺服电机

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胶印机输墨性能的测试与研究

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作者 赵吉斌 李秀丽 《中国印刷与包装研究》 CAS 2010年第S1期304-307,共4页

设计了一种新型的印刷机测试版,包括具有不同灰度的平网和一些不同面积大小的实地墨块。平网部分由0～100%的不同网点面积组成了灰色梯尺,实地部分由0～100%的不同实地覆盖率组成了面积梯尺。利用设计的测试版在印刷机上进行了实际测试... 设计了一种新型的印刷机测试版,包括具有不同灰度的平网和一些不同面积大小的实地墨块。平网部分由0～100%的不同网点面积组成了灰色梯尺,实地部分由0～100%的不同实地覆盖率组成了面积梯尺。利用设计的测试版在印刷机上进行了实际测试,对版面上特定区域的密度和网点大小进行了测量与记录。在此基础上绘制了表示印刷品密度值与网点大小随印量的变化情况的变化曲线。针对测试结果,对输墨系统的性能进行了进一步的分析。在同一张印刷品上不同区域的网点扩大率是不相同的,从而在印刷品上形成马鞍形的分布形态。提出了印刷机固有结构上的原因诸如滚筒空档、传墨辊摆动运动、串墨辊的串动运动等因素对输墨性能的潜在影响。对于具有相同图像面积的墨区,预置系统将墨量调节成相同的墨量供给值,但这种方法难以得到同样的印刷质量。传统的印刷机印刷准备时间较长,降低了印刷机的生产效率。提出了一种针对输墨系统的无轴传动技术以减少印刷准备时间并降低机器的能耗。为了获得更为精准的油墨预置量,需要针对墨区预置技术研究新的算法。对于一些具有固有缺陷的印刷机而言,针对印刷机结构的研究也是非常重要的。 展开更多

关键词 测试版 算法 机电创新 输墨系统 无轴传动

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基于运动控制器的卷筒纸印刷机张力控制系统研究 被引量：3

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作者 穆明 曹少中 《中国印刷与包装研究》 CAS 2014年第3期44-51,共8页

张力控制系统是一个时变的非线性系统,具有变参数、变负载、强扰动等一系列特点,在实际工业生产过程中被普遍应用于各个领域。本研究通过对卷筒纸印刷机张力控制系统工作特点的分析,设计了一种基于西门子Simotion D425运动控制器的张力... 张力控制系统是一个时变的非线性系统,具有变参数、变负载、强扰动等一系列特点,在实际工业生产过程中被普遍应用于各个领域。本研究通过对卷筒纸印刷机张力控制系统工作特点的分析,设计了一种基于西门子Simotion D425运动控制器的张力控制系统,根据系统的特点建立了张力控制系统的数学模型并构建了系统实验平台。结果表明,该实验平台系统稳定性好,灵敏度高且结构简单,使用方便。 展开更多

关键词 张力控制 运动控制器 卷筒纸印刷机 无轴传动

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