橡膠擠出機(jī)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(duì)于高性能輪胎的需求越來越旺盛，這就對(duì)輪胎生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量提出了更高的要求。擠出機(jī)是輪胎生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)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(gè)因素最為重要，其控制效果直接影響著橡膠制品的質(zhì)量好壞。因此，為了提高輪胎質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，對(duì)于擠出溫度和壓力控制進(jìn)行理論分析和研究應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文以某輪胎廠擠出成型生產(chǎn)線為背景，首先介紹了擠出生產(chǎn)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(diǎn)。同時(shí)，選取了加熱器功率和螺桿轉(zhuǎn)速作為控制系統(tǒng)的操縱變量，建立了擠出過程中被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)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(gè)控制回路之間的耦合關(guān)系，設(shè)計(jì)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(duì)于耦合的抑制效果比較明顯，動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能都得到了改善。但由于生產(chǎn)現(xiàn)場條件復(fù)雜，不可預(yù)測因素多，加之解耦裝置復(fù)雜，有時(shí)難以甚至無法在物理上實(shí)現(xiàn)

3、，此時(shí)，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(shí)際生產(chǎn)的要求。為了解決這一問題，本文引入了動(dòng)態(tài)矩陣預(yù)測控制算法，在進(jìn)行分散設(shè)計(jì)后加入了前饋補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)了解耦，這種方法省去了設(shè)計(jì)復(fù)雜的解耦裝置，最終設(shè)計(jì)了具有前饋結(jié)構(gòu)的分散式控制器。
　　最后，在將文中設(shè)計(jì)的具有前饋結(jié)構(gòu)的分散式動(dòng)態(tài)矩陣控制器應(yīng)用到被控對(duì)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(guān)系，并且表現(xiàn)出良