注塑機(jī)注射螺桿速度控制算法研究與實(shí)現(xiàn)
本文關(guān)鍵詞:注塑機(jī)注射螺桿速度控制算法研究與實(shí)現(xiàn),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:塑料制品在電子、醫(yī)療、汽車等行業(yè)應(yīng)用越來越廣泛。注塑機(jī)是塑料制品的主要生產(chǎn)設(shè)備,國內(nèi)注塑機(jī)控制器大部分是國外的,價格高且有時出現(xiàn)水土不服。課題單位需要研發(fā)出一款具有自主知識產(chǎn)權(quán)的注塑機(jī)控制器,來替代現(xiàn)使用奧地利KEBA的注塑機(jī)控制器。圍繞課題單位的需求,選取注塑機(jī)注射螺桿速度控制(后稱注射速度)為研究點(diǎn),并做了以下的工作:(1)大量查閱注塑機(jī)注射速度控制算法的相關(guān)文獻(xiàn),對注射速度控制算法進(jìn)行文獻(xiàn)綜述。(2)分析注射速度控制系統(tǒng),對伺服閥和注射液壓缸進(jìn)行建模,得到了注射速度的四階傳遞函數(shù)模型。(3)針對注射速度重復(fù)性特點(diǎn),提出了注射速度的開環(huán)P型迭代學(xué)習(xí)控制算法,控制效果不理想。在此基礎(chǔ)上改進(jìn)成閉環(huán)PD型迭代控制算法,仿真結(jié)果表明此算法迭代次數(shù)少,超調(diào)量小于5%,穩(wěn)態(tài)誤差在允許范圍內(nèi)。(4)不同塑料制品所需注射速度不同,常規(guī)PID控制器參數(shù)需不斷試湊,耗時且控制效果不好。模糊PID控制器解決了PID參數(shù)整定問題,但外界干擾下超調(diào)高達(dá)14%,穩(wěn)態(tài)誤差波動較大。為此,提出了在線規(guī)則修改的自組織模糊控制器,仿真結(jié)果證明在外界干擾下有很好的控制效果,超調(diào)量降到4%,穩(wěn)定誤差平穩(wěn)。(5)針對注塑機(jī)控制算法的驗(yàn)證方法,提出采用NI Single-Board RIO9623實(shí)時單板控制器搭建的半實(shí)物注塑機(jī)控制器控制算法驗(yàn)證平臺。在LABVIEW中實(shí)現(xiàn)了本文的注射速度控制算法,同時以生產(chǎn)一次性薄壁飯盒及飯盒蓋所需注射速度進(jìn)行實(shí)驗(yàn),取得了理想的控制效果。
【關(guān)鍵詞】:注塑機(jī) 注射速度 迭代學(xué)習(xí)控制 自組織模糊 LABVIEW
【學(xué)位授予單位】:西南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TQ320.52
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 1 緒論10-19
- 1.1 課題來源、背景及意義10-11
- 1.2 注塑機(jī)行業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀11-15
- 1.2.1 國外注塑機(jī)行業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀11-13
- 1.2.2 國內(nèi)注塑機(jī)行業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀13-15
- 1.3 注塑機(jī)注射速度控制算法研究現(xiàn)狀15-17
- 1.4 本課題主要研究內(nèi)容17-19
- 2 注塑成型過程19-29
- 2.1 注塑機(jī)工作原理19-20
- 2.2 注塑機(jī)組成部分20-22
- 2.3 注塑機(jī)過程控制參數(shù)22-24
- 2.3.1 注塑機(jī)溫度控制22-23
- 2.3.2 注塑機(jī)壓力控制23
- 2.3.3 注塑機(jī)速度控制23-24
- 2.4 注塑機(jī)注射速度的數(shù)學(xué)建模24-28
- 2.4.1 電液伺服閥數(shù)學(xué)建模25-26
- 2.4.2 注射液壓缸數(shù)學(xué)建模26-27
- 2.4.3 注射速度的數(shù)學(xué)模型27-28
- 2.5 本章小結(jié)28-29
- 3 注塑機(jī)注射速度的迭代學(xué)習(xí)控制算法研究29-43
- 3.1 迭代學(xué)習(xí)控制理論介紹29-34
- 3.1.1 迭代學(xué)習(xí)控制基本原理29-31
- 3.1.2 迭代學(xué)習(xí)控制一般形式31-32
- 3.1.3 迭代學(xué)習(xí)控制的學(xué)習(xí)性能32-33
- 3.1.4 收斂性分析33-34
- 3.2 注射速度的開環(huán)P型迭代學(xué)習(xí)控制器34-39
- 3.2.1 開環(huán)P型迭代學(xué)習(xí)控制器設(shè)計34-37
- 3.2.2 仿真研究37-39
- 3.3 注射速度的閉環(huán)PD型迭代學(xué)習(xí)控制器39-42
- 3.3.1 閉環(huán)PD型迭代學(xué)習(xí)控制器設(shè)計39-40
- 3.3.2 仿真研究40-42
- 3.4 本章小結(jié)42-43
- 4 注塑機(jī)注射速度的模糊控制算法研究43-60
- 4.1 模糊控制基本知識介紹43-49
- 4.1.1 模糊集及運(yùn)算43-45
- 4.1.2 模糊關(guān)系45-46
- 4.1.3 模糊推理及規(guī)則46-47
- 4.1.4 模糊控制器47-49
- 4.2 注射速度的模糊PID控制器49-54
- 4.2.1 模糊PID控制器設(shè)計49-53
- 4.2.2 仿真研究53-54
- 4.3 注射速度的自組織模糊控制器54-59
- 4.3.1 自組織模糊控制器設(shè)計54-57
- 4.3.2 仿真研究57-59
- 4.4 本章小結(jié)59-60
- 5 注塑機(jī)控制器控制算法的驗(yàn)證方法60-68
- 5.1 專用控制器控制算法的驗(yàn)證方法60-61
- 5.2 半實(shí)物仿真控制器控制算法的驗(yàn)證方法61-67
- 5.2.1 半實(shí)物仿真技術(shù)61-62
- 5.2.2 NI LABVIEW虛擬儀器在半實(shí)物仿真技術(shù)上的應(yīng)用62-63
- 5.2.3 注塑機(jī)控制器控制算法驗(yàn)證平臺63-64
- 5.2.4 注射速度控制算法實(shí)現(xiàn)64-65
- 5.2.5 實(shí)驗(yàn)分析65-67
- 5.3 本章小結(jié)67-68
- 6 總結(jié)與展望68-69
- 致謝69-70
- 參考文獻(xiàn)70-76
- 攻讀碩士學(xué)位期間參與工作及研究成果76
【相似文獻(xiàn)】
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本文編號:426272
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