橡膠擠出機溫度壓力控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，人們對于高性能輪胎的需求越來越旺盛，這就對輪胎生產企業(yè)的產品質量提出了更高的要求。擠出機是輪胎生產線的關鍵設備之一，在眾多工藝影響因素中，熔體溫度和熔體壓力這兩個因素最為重要，其控制效果直接影響著橡膠制品的質量好壞。因此，為了提高輪胎質量，提高生產效率，對于擠出溫度和壓力控制進行理論分析和研究應用具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本文以某輪胎廠擠出成型生產線為背景，首先介紹了擠出生產線的組成和工藝流程，分析了擠出過程的

2、基本原理，得到了溫度和壓力控制系統(tǒng)的特點。同時，選取了加熱器功率和螺桿轉速作為控制系統(tǒng)的操縱變量，建立了擠出過程中被控對象的數(shù)學模型，在此基礎上，搭建PID控制回路。在分析常規(guī)PID控制的效果后，為了解決兩個控制回路之間的耦合關系，設計并引入了前饋解耦裝置。通過仿真比較發(fā)現(xiàn)前饋解耦PID控制器對于耦合的抑制效果比較明顯，動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能都得到了改善。但由于生產現(xiàn)場條件復雜，不可預測因素多，加之解耦裝置復雜，有時難以甚至無法在物理上實現(xiàn)

3、，此時，前饋解耦PID已經(jīng)失去了良好的解耦控制效果，已經(jīng)不能很好的滿足實際生產的要求。為了解決這一問題，本文引入了動態(tài)矩陣預測控制算法，在進行分散設計后加入了前饋補償，實現(xiàn)了解耦，這種方法省去了設計復雜的解耦裝置，最終設計了具有前饋結構的分散式控制器。
　　最后，在將文中設計的具有前饋結構的分散式動態(tài)矩陣控制器應用到被控對象后，通過仿真分析發(fā)現(xiàn)其比前饋解耦PID具有更好的控制效果，不僅有效解決了耦合回路之間的耦合關系，并且表現(xiàn)出良