發(fā)布時(shí)間：2020-12-11 16:34

　　隨著電力電子技術(shù)、5G通訊技術(shù)的快速發(fā)展,電力電子行業(yè)對(duì)電纜電線制造的要求越來(lái)越高,其中電纜電線絕緣厚度控制一直以來(lái)是該行業(yè)的重點(diǎn)研究方向,致力于提高絕緣厚度的控制精度和生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度。現(xiàn)階段,國(guó)內(nèi)的電纜電線絕緣厚度控制系統(tǒng)相較于國(guó)外還有一定的差距�；谏鲜鲅芯勘尘跋�,本文對(duì)聚四氟乙烯（PTFE）電纜推擠機(jī)的絕緣厚度控制系統(tǒng)進(jìn)行研究。首先,對(duì)PTFE電纜電線控制系統(tǒng)的總體方案進(jìn)行設(shè)計(jì),即粗略介紹控制系統(tǒng)分為哪幾個(gè)模塊來(lái)敘述以及簡(jiǎn)單介紹本文對(duì)于傳統(tǒng)的方法做出的改變。然后,根據(jù)電纜絕緣厚度擠出控制系統(tǒng)中的絕緣厚度檢測(cè)模塊存在擾動(dòng)與時(shí)滯,造成數(shù)學(xué)模型建立困難、控制精度低以及適應(yīng)性差等問(wèn)題,本文采用了一種基于非線性時(shí)間序列（NARX）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與粒子群（PSO）算法對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行全局優(yōu)化的策略。該策略先利用NARX神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)帶滯后項(xiàng)的傳遞函數(shù)與現(xiàn)場(chǎng)可測(cè)量的變量進(jìn)行函數(shù)逼近,構(gòu)造一個(gè)更加符合現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的傳遞函數(shù)。然后根據(jù)構(gòu)造的適應(yīng)值函數(shù),利用PSO算法對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。最后將構(gòu)造的傳遞函數(shù)與被優(yōu)化的PID控制器代入控制系統(tǒng)中。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法在控制擾動(dòng)、時(shí)滯系統(tǒng)時(shí)具有超調(diào)量小、響應(yīng)速... 

【文章來(lái)源】：江西理工大學(xué)江西省

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

019年電纜行業(yè)細(xì)分市場(chǎng)結(jié)構(gòu)圖

第一章緒論5生產(chǎn)。到了20世紀(jì)90年代中后期，國(guó)內(nèi)開(kāi)始使用自國(guó)外引進(jìn)的新型臥式推擠機(jī)，該推擠機(jī)依舊屬于絲桿式推擠機(jī)，但其生產(chǎn)的電纜電線可以達(dá)到原推擠機(jī)的兩倍甚至兩倍以上。我國(guó)目前的電纜市場(chǎng)百花齊放，從整體行業(yè)結(jié)構(gòu)來(lái)看，電力電纜的用途較為廣泛且地位較高。但隨著綠色節(jié)能理念的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步。社會(huì)和市場(chǎng)逐步提升的產(chǎn)品需求[45]要求電纜行業(yè)必須走向改革之路：電纜行業(yè)的整體質(zhì)量需要不斷提升以應(yīng)對(duì)顧客的進(jìn)一步需求。2019年電纜市場(chǎng)結(jié)構(gòu)如圖1.1所示。圖1.12019年電纜行業(yè)細(xì)分市場(chǎng)結(jié)構(gòu)圖由于國(guó)內(nèi)和國(guó)際的市場(chǎng)環(huán)境變化，由政府政策進(jìn)行引導(dǎo)，我國(guó)電力電纜行業(yè)開(kāi)始進(jìn)行改革。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，低劣產(chǎn)品淘汰出市常對(duì)行業(yè)整體規(guī)模產(chǎn)生了一定影響。2018年我國(guó)電線電纜行業(yè)深化改革，市場(chǎng)規(guī)模連續(xù)兩年出現(xiàn)一定幅度下降。2012-2019年電纜電線行業(yè)銷售收入圖如圖1.2所示。圖1.22012-2019年電纜電線行業(yè)銷售收入圖我國(guó)電纜電線制造行業(yè)發(fā)展經(jīng)過(guò)了多年了發(fā)展，已經(jīng)形成了成熟的產(chǎn)業(yè)鏈和完整的工業(yè)體系，雖然我國(guó)電纜電線行業(yè)整體規(guī)模位居世界首位，但在行業(yè)集中度方面與發(fā)達(dá)國(guó)家還有較大差距[46]。中國(guó)與主要發(fā)達(dá)國(guó)家電纜電線行業(yè)集中度對(duì)比如圖1.3所示。

第一章緒論6圖1.3中國(guó)與主要發(fā)達(dá)國(guó)家電纜電線行業(yè)集中度對(duì)比圖中可以明顯得出中國(guó)與其它發(fā)達(dá)國(guó)家電纜電線行業(yè)集中度的差異。造成這種差距的原因如下。一方面是當(dāng)前國(guó)內(nèi)該行業(yè)生產(chǎn)廠家基本都屬于是中小規(guī)模，其生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量等核心競(jìng)爭(zhēng)力均不如國(guó)內(nèi)古河、住友等外資企業(yè)；另一方面則是電線電纜企業(yè)的行業(yè)集中度不高，特別容易受到上下游企業(yè)的擠壓[47]。在新時(shí)代背景下，電纜電線制造不斷引入全新的制造設(shè)備，有效提升了電纜電線制造效率和水平，節(jié)約了生產(chǎn)成本，同時(shí)能生產(chǎn)出性能更穩(wěn)定、使用壽命更長(zhǎng)的電纜電線產(chǎn)品[48]。然而至今為止，我國(guó)只有少數(shù)幾家電纜電線生產(chǎn)廠使用液壓模式的絕緣厚度控制系統(tǒng)制造生產(chǎn)電纜電線產(chǎn)品，這是我國(guó)電線電纜制造水平和國(guó)際水平存在差距的一個(gè)重要原因[49]。所以使用液壓模式的電纜電線絕緣厚度控制系統(tǒng)相對(duì)于用螺紋傳動(dòng)模式的推擠設(shè)備而言技術(shù)難度更高，需要攻克更多技術(shù)難點(diǎn)[50]。1.3本文主要研究?jī)?nèi)容本文基于選取機(jī)器學(xué)習(xí)中的非線性時(shí)間序列神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（NARX）對(duì)于傳遞函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，采用粒子群算法（PSO）對(duì)于PID參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，完成PTFE電線電纜絕緣厚度控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)，本文主要由以下章節(jié)構(gòu)成：第一章：介紹國(guó)內(nèi)外在電纜電線行業(yè)的發(fā)展歷史以及發(fā)展現(xiàn)狀。第二章：介紹電線電纜原材料——PTFE材料，接下來(lái)敘述擠出機(jī)的工藝流程，并且簡(jiǎn)單闡述影響控制絕緣厚度的主要參數(shù)。第三章：介紹PTFE電線電纜絕緣厚度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，詳細(xì)描述運(yùn)用NARX神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于整體傳遞函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，然后使用粒子群算法對(duì)于PID控制器的參數(shù)進(jìn)行校正，形成NARX-PSO-PID的優(yōu)化控制策略。第四章：PTFE電線電纜絕緣厚度控制系統(tǒng)軟件部分仿真實(shí)驗(yàn)。第五章：PTFE電線電纜絕緣厚度控制系統(tǒng)硬件部分設(shè)計(jì)。第六章：首

【參考文獻(xiàn)】：
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