一种涂布调节方法及其系统与流程

本发明涉及锂离子电池检测，具体涉及一种涂布调节方法及其系统。

背景技术：

1、现有的锂电制造流程中的涂布阶段为前段工序的核心阶段，该工序的执行质量深刻影响着成品电池的一致性、安全性以及寿命周期。目前电池生产商在生产极片时大多以人工调节或者简单的自动闭环控制的方式进行涂头控制，进而导致极片的浆料涂布量存在偏差，涂布不均匀。

2、目前用于涂布多涂头控制的传统控制算法以固定调节算法、比例调节算法为主，但是这类传统的调节算法相对于传统的位置式pid调节算法具有响应速度慢、精度低、抗干扰能力弱的缺陷。

3、因此，针对现有技术的不足有必要进行改进。

技术实现思路

1、本发明主要解决的技术问题是提供一种涂布调节方法及其系统，以提高涂布工序的自动化程度、解放人力并提高产品质量。

2、根据第一方面，一种实施例中提供一种涂布调节方法，该方法包括：

3、获取重量值的步骤：获取对第k个批次的基材进行涂布的目标重量值；获取对所述第k个批次的基材进行涂布后的重量值；

4、获取重量偏差值的步骤：计算与所述第k个批次对应的所述目标重量值和所述涂布后的重量值之间的重量偏差值；

5、获取理论调节量的步骤：根据与所述第k个批次、第k-1个批次和第k-2个批次对应的所述重量偏差值计算得出第(k+1)个批次的调节增量；

6、利用所述调节增量和对所述第k个批次的所述涂布进行调节的控制信号得到对所述第(k+1)个批次的所述涂布进行调节的所述控制信号；

7、其中，

8、所述k为大于等于3的整数；

9、所述调节增量表示分别对相邻的两个批次的所述涂布进行调节的两个所述控制信号之间的差值；

10、调节模头的步骤：利用所述对所述第(k+1)个批次的所述涂布进行调节的控制信号，得到所述第(k+1)个批次的理论梯块控制量；根据所述第(k+1)个批次的所述理论梯块控制量对模头进行涂布调节；

11、其中，所述理论梯块控制量表示用于调节所述模头喷涂至所述基材上的目标物的重量的理论控制信号。

12、一实施例中，所述获取理论调节量的步骤中：根据与所述第k个批次、第k-1个批次和第k-2个批次对应的所述重量偏差值计算得出第(k+1)个批次的调节增量，包括：

13、获取所述调节增量的表达式；

14、将与所述第k个批次、第k-1个批次和第k-2个批次对应的所述重量偏差值代入所述表达式而得到所述调节增量；

15、其中，

16、所述调节增量的表达式为：

17、δu＝kp×(errk-errk-1)+ki×errk+kd×(errk-2×errk-1+errk-2)，

18、其中，所述errk、errk-1和errk-2分别为所述与所述第k个批次、第k-1个批次和第k-2个批次对应的所述重量偏差值，所述kp、ki和kd分别为预设的比例系数、积分系数和微分系数。

19、一实施例中，该方法还包括：

20、确定所述重量偏差值是否小于重量偏差调节上限值，以及所述重量偏差值是否大于重量偏差调节下限值；

21、其中，所述重量偏差调节上限值为预设的最大的可调节重量偏差值，所述重量偏差调节下限值为预设的最小的可调节重量偏差值；

22、其中，当且仅当所述重量偏差值小于重量偏差调节上限值且大于所述重量偏差调节下限值时，执行所述获取重量值的步骤、所述获取重量偏差值的步骤、获取理论梯块控制量的步骤和调节模头的步骤。

23、一实施例中，所述涂布后的重量值是通过以下流程得到的：

24、获取对所述第k个批次的基材进行涂布后的真实重量值；

25、将所述涂布后的真实重量值作为所述涂布后的重量值，

26、或者，利用所述涂布后的真实重量值和加权重量值的表达式计算得出所述加权重量值，将所述加权重量值作为所述涂布后的重量值；

27、其中，

28、所述加权重量值的表达式为：

29、其中，所述k表示所述批次的索引，所述p为预设的权重系数；

30、当所述w表示所述加权重量值时，所述w表示所述真实重量值。

31、一实施例中，所述根据所述第(k+1)个批次的所述理论梯块控制量对模头进行涂布调节，包括：

32、将所述理论梯块控制量作为实际梯块控制量，或者基于所述理论梯块控制量和所述实际梯块控制量的表达式计算得到所述实际梯块控制量；

33、其中，所述实际梯块控制量的表达式是基于所述理论梯块控制量和所述模头中的梯块所存在的背隙而得到的；

34、所述实际梯块控制量表示用于调节所述模头喷涂至所述基材上的目标物的重量的实际控制信号；

35、根据所述实际梯块控制量对所述模头进行涂布调节。

36、一实施例中，所述理论梯块控制量的表达式为：

37、u(k)＝a×u2(k)+b×u(k)+c，

38、其中，所述u(k)表示所述理论梯块控制量，所述u(k)表示所述控制信号，所述a、b和c均为预设的系数；

39、所述实际梯块控制量的表达式为：

40、

41、其中，所述u实际(k)表示所述实际梯块控制量，所述m表示所述背隙的大小。

42、一实施例中，所述a、b和c是通过以下流程计算得到的：

43、获取所述模头中梯块的开合度的表达式；其中，所述开合度的表达式为：g(x)＝kx，所述x为自变量，所述k为预设的梯度常数；

44、所述目标物经由所述梯块形成的出料间隙被喷涂至所述基材；

45、所述开合度用于表征所述出料间隙的大??；

46、增大或者减小所述自变量，以获取多组与所述自变量对应的所述开合度，以及多组与所述开合度对应的所述喷涂至所述基材上的目标物的重量；

47、对所述多组与所述自变量对应的所述开合度，以及多组与所述开合度对应的所述喷涂至所述基材上的目标物的重量进行线性拟合而得到所述开合度与所述喷涂至所述基材上的目标物的重量之间的函数表达式；

48、将所述函数表达式中二次项的系数作为所述a，将所述函数表达式中一次项的系数作为所述b，将所述函数表达式中常数项的系数作为所述c。

49、一实施例中，所述kp、ki和kd是通过以下整定流程得到的：

50、确定被控系统，所述被控系统包括所述pid调节器和所述模头；其中，所述被控系统具有整定模式，

51、调节处于所述整定模式下的被控系统的被调节量，以使得所述被控系统的输出量能够形成一定频率和幅值的震荡波；

52、利用描述函数法确定所述震荡波的振荡频率ωc以及与所述振荡频率对应的振荡增益；

53、通过测量所述震荡波中相邻峰值的时间获得所述震荡波的振荡周期；

54、利用所述振荡增益、所述振荡周期和ziegle-nichols方法计算得到所述kp、ki和kd。

55、根据第三方面，本技术提供一种涂布调节系统，该系统包括：

56、模头，用于对该模头的控制区域内的基材进行涂布；其中，所述模头包括梯块，所述梯块用于形成出料间隙，目标物经由所述出料间隙被喷涂至所述基材；

57、涂布控制?？?，被配置为获取对第k个批次的基材进行涂布的目标重量值；获取对所述第k个批次的基材进行涂布后的重量值；计算与所述第k个批次对应的所述目标重量值和所述涂布后的重量值之间的重量偏差值；根据与所述第k个批次、第k-1个批次和第k-2个批次对应的所述重量偏差值计算得出第(k+1)个批次的调节增量；利用所述调节增量和对所述第k个批次的所述涂布进行调节的控制信号得到对所述第(k+1)个批次的所述涂布进行调节的所述控制信号；利用所述对所述第(k+1)个批次的所述涂布进行调节的控制信号，得到所述第(k+1)个批次的理论梯块控制量；根据所述第(k+1)个批次的所述理论梯块控制量对模头进行涂布调节；

58、其中，所述k为大于等于3的整数；所述调节增量表示分别对相邻的两个批次的所述涂布进行调节的两个所述控制信号之间的差值；

59、其中，所述理论梯块控制量表示用于调节所述模头喷涂至所述基材上的目标物的重量的理论控制信号。

60、根据第三方面，一种实施例中提供一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质包括程序。所述程序能够被处理器执行以实现如本文中任一实施例所述的方法。

61、本技术的有益效果是：

62、本技术的涂布调节方法包括：获取对第k个批次的基材进行涂布的目标重量值；获取对第k个批次的基材进行涂布后的重量值；计算与第k个批次对应的目标重量值和涂布后的重量值之间的重量偏差值；根据与第k个批次、第k-1个批次和第k-2个批次对应的重量偏差值计算得出第(k+1)个批次的调节增量；利用调节增量和对第k个批次的涂布进行调节的控制信号得到对第(k+1)个批次的涂布进行调节的控制信号；利用对第(k+1)个批次的涂布进行调节的控制信号，得到第(k+1)个批次的理论梯块控制量；根据第(k+1)个批次的理论梯块控制量对模头进行涂布调节。上述系统能够实现上述方法?；谕坎嫉鹘诜椒ǖ亩嗤客吠坎忌璞傅谋栈房刂颇芄桓泳?，从而提高涂布工序的自动化程度、解放人力并提高产品质量。