吹塑機(jī)坯成型模糊控制器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、中空吹塑成型技術(shù)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(qiáng)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(zhǔn)確地跟蹤設(shè)置值,且跟蹤響應(yīng)速度盡可能快。目前我國還未實(shí)現(xiàn)高精度壁厚控制器的國產(chǎn)化,進(jìn)口壁厚控制系統(tǒng)價格高、維護(hù)難,因此壁厚控制器的國產(chǎn)化,必將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益,使我國的中空吹塑成型機(jī)產(chǎn)業(yè)躍上一個新臺階。
　　本論文在仔細(xì)分析了中空吹塑成型控制系統(tǒng)壁厚控制方法的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)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(shè)計(jì);該控制器以ARM微處理器為核心,以實(shí)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(jìn)行任意設(shè)定,并通過LCD顯示器顯示設(shè)定的曲線。
　　本文對提高控制器D/A輸出連續(xù)性進(jìn)行了研究,采用了利用系統(tǒng)的LCD顯示器顯示設(shè)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(diǎn),在同一LCD的兩相鄰點(diǎn)之間,則通過預(yù)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(diǎn)。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(guān),通過對D/A輸出進(jìn)行細(xì)分,實(shí)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(chǔ)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(jìn)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(fù)雜的運(yùn)算,本論文設(shè)計(jì)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(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),只對單一PID參數(shù)Kp進(jìn)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(shè)計(jì)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(shí)際應(yīng)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(diǎn),能很好地跟蹤設(shè)