本文關(guān)鍵詞：注塑過(guò)程快速高效2D控制

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【摘要】：注塑過(guò)程是目前應(yīng)用較為廣泛的塑料加工方法,其保壓壓力、注射速度等過(guò)程參數(shù)的控制品質(zhì)是影響制品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。注塑過(guò)程是一種典型的間歇過(guò)程,具有時(shí)間軸和批次軸的2維動(dòng)態(tài)特性。但是,由于注塑過(guò)程的快速性和控制器軟硬件限制,傳統(tǒng)的2D算法因其復(fù)雜性難以在注塑機(jī)控制器上實(shí)現(xiàn)。因此,對(duì)于以注塑過(guò)程為典型代表的快速間歇過(guò)程,如何研究一種快速高效的2維控制算法,在保證閉環(huán)控制性能的前提下,同時(shí)解決實(shí)時(shí)計(jì)算量大、占用計(jì)算資源多的問(wèn)題,一直是近年來(lái)過(guò)程控制的研究熱點(diǎn)。針對(duì)這種需求,本論文開(kāi)展了面向注塑過(guò)程的快速高效2D控制算法研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容和成果如下：1.在2D控制框架下,將預(yù)測(cè)函數(shù)控制(PFC)和迭代學(xué)習(xí)控制(ILC)相結(jié)合,提出了一種2D預(yù)測(cè)函數(shù)控制(2D-PFC)算法；分析了算法的高效性和參數(shù)整定策略；最后,通過(guò)仿真對(duì)算法的收斂性、抗擾性、約束處理等方面進(jìn)行驗(yàn)證,并與IMC-PID的控制性能進(jìn)行了對(duì)比,表明了算法的優(yōu)越性。2.考慮到注塑控制系統(tǒng)的軟硬件限制問(wèn)題,通過(guò)采用單基函數(shù)和雙基函數(shù),對(duì)2D-PFC算法進(jìn)行簡(jiǎn)化,進(jìn)一步降低算法的在線和離線的運(yùn)算量。利用2D-PFC簡(jiǎn)化算法,在工業(yè)注塑機(jī)上實(shí)現(xiàn)了注射速度和保壓壓力的閉環(huán)控制,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了算法的高性能和實(shí)用性。3.在單基函數(shù)2D-PFC基礎(chǔ)上,進(jìn)一步通過(guò)采用一階加純滯后模型描述注塑過(guò)程,分析過(guò)程和模型之間的誤差并進(jìn)行預(yù)估,設(shè)計(jì)了基于2D誤差預(yù)估的預(yù)測(cè)函數(shù)控制算法,所得控制律更加簡(jiǎn)潔且控制參數(shù)易于整定。最后通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)測(cè)試了算法的收斂性、抗擾性和高階失配下的控制性能,并與MC-PID控制性能進(jìn)行了對(duì)比,表明了算法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：注塑過(guò)程 迭代學(xué)習(xí)控制 預(yù)測(cè)函數(shù)控制 2D控制
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TQ320.66;TP273
【目錄】：

• 致謝5-7
• 摘要7-8
• Abstract8-12
• 第一章 緒論12-26
• 1.1 課題研究背景及意義12-13
• 1.2 注塑機(jī)的發(fā)展歷程及技術(shù)現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 注塑機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展歷程13
• 1.2.2 注塑機(jī)控制技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)13-15
• 1.3 預(yù)測(cè)控制理論簡(jiǎn)介15-20
• 1.3.1 模型預(yù)測(cè)控制15-18
• 1.3.2 預(yù)測(cè)函數(shù)控制18-20
• 1.4 2D控制簡(jiǎn)介20-23
• 1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容及安排23-26
• 第二章 注塑過(guò)程原理及實(shí)驗(yàn)平臺(tái)26-34
• 2.1 注塑機(jī)結(jié)構(gòu)組成26-27
• 2.2 注塑過(guò)程介紹27-28
• 2.3 注塑過(guò)程控制變量28-30
• 2.4 注塑成型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)30-33
• 2.4.1 實(shí)驗(yàn)用注塑機(jī)30-31
• 2.4.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?/span>31-32
• 2.4.3 實(shí)驗(yàn)材料32
• 2.4.4 實(shí)驗(yàn)控制平臺(tái)32-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第三章 注塑過(guò)程2D預(yù)測(cè)函數(shù)控制34-60
• 3.1 引言34-35
• 3.2 2D預(yù)測(cè)函數(shù)控制算法35-45
• 3.2.1 算法推導(dǎo)35-43
• 3.2.2 算法分析43-45
• 3.3 仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證45-57
• 3.3.1 仿真結(jié)果46-55
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果55-57
• 3.4 本章小結(jié)57-60
• 第四章 基于2D誤差預(yù)估的注塑過(guò)程預(yù)測(cè)函數(shù)控制60-74
• 4.1 引言60-61
• 4.2 算法推導(dǎo)61-66
• 4.2.1 注塑過(guò)程數(shù)學(xué)描述及誤差分析61-63
• 4.2.2 控制器設(shè)計(jì)63-65
• 4.2.3 參數(shù)整定65-66
• 4.3 算法驗(yàn)證66-72
• 4.3.1 Case 1：收斂性測(cè)試67-68
• 4.3.2 Case 2：抗擾動(dòng)測(cè)試68-70
• 4.3.3 Case 3：高階失配70-71
• 4.3.4 Case 4：與IMC-PID控制性能對(duì)比71-72
• 4.4 本章小結(jié)72-74
• 第五章 總結(jié)和展望74-76
• 5.1 總結(jié)74-75
• 5.2 展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-84
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文與成果84

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 席裕庚;李德偉;林姝;;模型預(yù)測(cè)控制——現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)[J];自動(dòng)化學(xué)報(bào);2013年03期

2 管成;彭華;;基于非線性函數(shù)的注塑機(jī)注射壓力模糊控制[J];浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2011年08期

3 曾璐;;基于模糊變系數(shù)PID算法的注塑機(jī)料筒溫度控制[J];廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào);2011年01期

4 呂常智;范迪;;基于時(shí)間最優(yōu)的注塑機(jī)料筒溫度控制方法[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2008年03期

5 張建明;謝磊;蘇成利;張日東;王樹(shù)青;毛國(guó)平;付剛強(qiáng);;焦化加熱爐先進(jìn)控制系統(tǒng)[J];華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年07期

6 張彬;張衛(wèi)東;;多輸入多輸出復(fù)雜時(shí)滯系統(tǒng)的預(yù)測(cè)函數(shù)控制及其魯棒D穩(wěn)定性條件[J];控制理論與應(yīng)用;2006年01期

7 金波;寧德勝;許明;翁振濤;;注塑機(jī)控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J];液壓氣動(dòng)與密封;2006年01期

8 吳建國(guó),張培建;基于雙模型預(yù)測(cè)函數(shù)控制的PVC聚合釜溫度系統(tǒng)[J];南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年04期

9 黃湘云,朱學(xué)峰;預(yù)測(cè)控制的研究現(xiàn)狀與展望[J];石油化工自動(dòng)化;2005年02期

10 何兆太,袁斌;階梯軸承承載設(shè)計(jì)計(jì)算新方法[J];機(jī)床與液壓;2004年09期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 周建川;注塑過(guò)程保壓段的迭代學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)控制策略研究[D];浙江大學(xué);2015年

2 陳娟;迭代學(xué)習(xí)控制方法在注塑機(jī)注射保壓全過(guò)程中的應(yīng)用[D];東北大學(xué);2008年

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本文編號(hào)：844205