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)對電纜電線制造的要求越來越高,其中電纜電線絕緣厚度控制一直以來是該行業(yè)的重點研究方向,致力于提高絕緣厚度的控制精度和生產(chǎn)線的自動化程度�，F(xiàn)階段,國內(nèi)的電纜電線絕緣厚度控制系統(tǒng)相較于國外還有一定的差距�；谏鲜鲅芯勘尘跋�,本文對聚四氟乙烯（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PTFE電纜電線控制系統(tǒng)的總體方案進(jìn)行設(shè)計,即粗略介紹控制系統(tǒng)分為哪幾個模塊來敘述以及簡單介紹本文對于傳統(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)中的絕緣厚度檢測模塊存在擾動與時滯,造成數(shù)學(xué)模型建立困難、控制精度低以及適應(yīng)性差等問題,本文采用了一種基于非線性時間序列（NARX）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與粒子群（PSO）算法對控制系統(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)對帶滯后項的傳遞函數(shù)與現(xiàn)場可測量的變量進(jìn)行函數(shù)逼近,構(gòu)造一個更加符合現(xiàn)場數(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。仿真實驗結(jié)果表明,該算法在控制擾動、時滯系統(tǒng)時具有超調(diào)量小、響應(yīng)速... 

【文章來源】：江西理工大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

019年電纜行業(yè)細(xì)分市場結(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，國內(nèi)開始使用自國外引進(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。我國目前的電纜市場百花齊放，從整體行業(yè)結(jié)構(gòu)來看，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。社會和市場逐步提升的產(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)對顧客的進(jìn)一步需求。2019年電纜市場結(jié)構(gòu)如圖1.1所示。圖1.12019年電纜行業(yè)細(xì)分市場結(jié)構(gòu)圖由于國內(nèi)和國際的市場環(huán)境變化，由政府政策進(jìn)行引導(dǎo)，我國電力電纜行業(yè)開始進(jìn)行改革。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，低劣產(chǎn)品淘汰出市常對行業(yè)整體規(guī)模產(chǎn)生了一定影響。2018年我國電線電纜行業(yè)深化改革，市場規(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)銷售收入圖我國電纜電線制造行業(yè)發(fā)展經(jīng)過了多年了發(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)國家還有較大差距[46]。中國與主要發(fā)達(dá)國家電纜電線行業(yè)集中度對比如圖1.3所示。

第一章緒論6圖1.3中國與主要發(fā)達(dá)國家電纜電線行業(yè)集中度對比圖中可以明顯得出中國與其它發(fā)達(dá)國家電纜電線行業(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)量等核心競爭力均不如國內(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，同時能生產(chǎn)出性能更穩(wěn)定、使用壽命更長的電纜電線產(chǎn)品[48]。然而至今為止，我國只有少數(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，這是我國電線電纜制造水平和國際水平存在差距的一個重要原因[49]。所以使用液壓模式的電纜電線絕緣厚度控制系統(tǒng)相對于用螺紋傳動模式的推擠設(shè)備而言技術(shù)難度更高，需要攻克更多技術(shù)難點[50]。1.3本文主要研究內(nèi)容本文基于選取機(jī)器學(xué)習(xí)中的非線性時間序列神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（NARX）對于傳遞函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，采用粒子群算法（PSO）對于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，本文主要由以下章節(jié)構(gòu)成：第一章：介紹國內(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，接下來敘述擠出機(jī)的工藝流程，并且簡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)計方法，詳細(xì)描述運用NARX神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對于整體傳遞函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，然后使用粒子群算法對于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)軟件部分仿真實驗。第五章：PTFE電線電纜絕緣厚度控制系統(tǒng)硬件部分設(shè)計。第六章：首

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本文編號：2910860