吹塑機坯成型模糊控制器的研究與設計.pdf

1、中空吹塑成型技術是通過氣壓使塑化的型坯緊貼模具內(nèi)壁成型,中空容器制品因其強度要求規(guī)定了最小壁厚。在生產(chǎn)過程中,為了保證制品的質(zhì)量,要求型坯壁厚能夠準確地跟蹤設置值,且跟蹤響應速度盡可能快。目前我國還未實現(xiàn)高精度壁厚控制器的國產(chǎn)化,進口壁厚控制系統(tǒng)價格高、維護難,因此壁厚控制器的國產(chǎn)化,必將帶來巨大的經(jīng)濟效益,使我國的中空吹塑成型機產(chǎn)業(yè)躍上一個新臺階。
　　本論文在仔細分析了中空吹塑成型控制系統(tǒng)壁厚控制方法的基礎上,設計了一種采用P

2、ID參數(shù)模糊自整定壁厚控制器,并給出了該控制器的軟硬件設計;該控制器以ARM微處理器為核心,以實時操作系統(tǒng)μC/OS-II為開發(fā)平臺,可以對生產(chǎn)塑料產(chǎn)品時的料胚形狀進行任意設定,并通過LCD顯示器顯示設定的曲線。
　　本文對提高控制器D/A輸出連續(xù)性進行了研究,采用了利用系統(tǒng)的LCD顯示器顯示設定的型坯壁厚曲線,只需增加LCD的分辨率,就可增加型坯壁厚的控制點,在同一LCD的兩相鄰點之間,則通過預測曲線的變化趨勢給出控制數(shù)據(jù),從而

3、增加輸入控制點。系統(tǒng)輸出的連續(xù)性同時還與控制器輸出D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率有關,通過對D/A輸出進行細分,實現(xiàn)了型坯產(chǎn)品的壁厚曲線的連續(xù)。PID參數(shù)模糊自整定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由參數(shù)可調(diào)整PID和模糊控制系統(tǒng)兩部分組成。它是在常規(guī)PID控制器的基礎上,以誤差e和誤差變化率c作為輸入,采用模糊推理方法對PID參數(shù)Kp、Ki、Kd進行在線自整定,以滿足不同e和c對控制器參數(shù)要求,而使被控對象具有良好的動、靜態(tài)性能。常規(guī)的PID參數(shù)模糊自整定控制器采用

4、兩輸入三輸出模糊控制器。
　　為避免兩輸入三輸出模糊控制器的繁瑣的模糊規(guī)則的編寫以及復雜的運算,本論文設計的PID參數(shù)模糊自整定控制器在常規(guī)的兩輸入三輸出的模糊控制器基礎上進行改進,只對單一PID參數(shù)Kp進行自整定,模糊控制器的模糊控制規(guī)則采用智能權(quán)函數(shù)法。本文所設計的PID參數(shù)模糊自整定控制器與重慶碩山塑料制品廠共同研制并得到了實際應用,結(jié)果表明PID參數(shù)模糊自整定控制器集合了PID控制器和智能權(quán)模糊控制器的優(yōu)點,能很好地跟蹤設