低壓鑄造是生產(chǎn)鋁合金鑄件常用的一種技術(shù),和傳統(tǒng)的重力鑄造技術(shù)相比,具有金屬液利用率高、鑄件組織致密等特點(diǎn)。液面加壓系統(tǒng)是低壓鑄造的核心,液面壓力的響應(yīng)速度和控制精度直接影響鑄件的質(zhì)量,保證保溫爐內(nèi)的實(shí)際壓力與理論工藝壓力的一致性是提高鑄件質(zhì)量的關(guān)鍵。目前,國內(nèi)的低壓鑄造設(shè)備液面壓力的控制精度不高,限制了其鑄造產(chǎn)品的質(zhì)量和鑄件類型。本課題以低壓鑄造液面加壓系統(tǒng)為研究對象,對液面加壓系統(tǒng)的控制算法進(jìn)行了深入研究。論文的主要工作及結(jié)論如下:（1）從低壓鑄造的原理出發(fā),分析了低壓鑄造的特點(diǎn)和低壓鑄造的工藝需求;介紹了低壓鑄造設(shè)備的組成,分析液面加壓系統(tǒng)與低壓鑄造設(shè)備的從屬關(guān)系;對液面加壓系統(tǒng)氣路部分進(jìn)行了設(shè)計(jì),并對液面加壓系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)建立了數(shù)學(xué)模型。（2）對液面加壓系統(tǒng)的控制需求進(jìn)行了研究,分析了液面壓力對鑄件成型的影響和常用控制算法的特點(diǎn);設(shè)計(jì)了PID、模糊PID以及模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID三種控制器,利用MATLAB進(jìn)行仿真,對三種控制器控制效果的性能指標(biāo)進(jìn)行對比分析,確定了基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID的低壓鑄造液面加壓控制算法。（3）從BP算法的局限性和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)初始參數(shù)對控制效果的影響兩方面分... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 液面加壓控制技術(shù)的發(fā)展
        1.2.2 液面加壓控制技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
        1.2.3 目前研究存在的問題分析
    1.3 研究目的與內(nèi)容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 主要研究內(nèi)容
第二章 低壓鑄造液面加壓系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)
    2.1 低壓鑄造需求分析
        2.1.1 低壓鑄造原理及特點(diǎn)
        2.1.2 低壓鑄造工藝需求
    2.2 低壓鑄造設(shè)備的組成
        2.2.1 主機(jī)
        2.2.2 保溫爐
        2.2.3 電氣控制系統(tǒng)
    2.3 低壓鑄造液面加壓系統(tǒng)
        2.3.1 液面加壓氣路系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.3.2 液面加壓系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模
    2.4 本章小結(jié)
第三章 低壓鑄造液面加壓控制算法研究
    3.1 液面加壓控制需求分析
        3.1.1 液面壓力對鑄件成型影響
        3.1.2 常用控制算法分析
    3.2 液面加壓系統(tǒng)的PID控制
        3.2.1 PID控制原理
        3.2.2 液面加壓系統(tǒng)PID控制器設(shè)計(jì)
        3.2.3 PID控制仿真與分析
    3.3 液面加壓系統(tǒng)的模糊PID控制
        3.3.1 模糊控制原理
        3.3.2 液面加壓系統(tǒng)模糊PID控制器設(shè)計(jì)
        3.3.3 Fuzzy-PID控制仿真與分析
    3.4 液面加壓系統(tǒng)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制
        3.4.1 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理
        3.4.2 液面加壓系統(tǒng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器設(shè)計(jì)
        3.4.3 FNN-PID控制仿真與分析
    3.5 仿真結(jié)果對比
    3.6 本章小結(jié)
第四章 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器的參數(shù)優(yōu)化
    4.1 參數(shù)優(yōu)化的必要性
        4.1.1 BP算法的局限性
        4.1.2 初始參數(shù)對控制效果的影響
    4.2 果蠅算法
        4.2.1 果蠅算法基本理論
        4.2.2 改進(jìn)果蠅算法
    4.3 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器參數(shù)優(yōu)化
        4.3.1 混合優(yōu)化算法
        4.3.2 參數(shù)優(yōu)化過程與結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于PLC的液面加壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    5.1 液面加壓控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
        5.1.1 液面加壓控制系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)
        5.1.2 系統(tǒng)硬件選型
    5.2 液面加壓控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)
        5.2.1 硬件組態(tài)
        5.2.2 PLC程序設(shè)計(jì)
        5.2.3 HMI界面設(shè)計(jì)
    5.3 基于PLC的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制
        5.3.1 基于S7-1500的PID控制
        5.3.2 基于S7-1500 的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文工作總結(jié)
    6.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和參加的科研項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3205745