高性能注塑機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的研究

1、<p>　　高性能注塑機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的研究</p><p>　　摘要：在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，材料技術(shù)研究領(lǐng)域所取得的發(fā)展與進(jìn)步可謂是突飛猛進(jìn)的。在這一過(guò)程當(dāng)中，伺服電機(jī)運(yùn)行性能的提升使得現(xiàn)代意義上的注塑機(jī)具備實(shí)現(xiàn)高性能（包括高速性、以及高精度性這兩個(gè)方面）運(yùn)行的基礎(chǔ)。同時(shí)，控制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展也加大了注塑機(jī)設(shè)備的高性能轉(zhuǎn)型?；诖?，本文以高性能注塑機(jī)為研究對(duì)象，首先簡(jiǎn)要分析了高性能注塑機(jī)電機(jī)控制

2、的主要方法，進(jìn)而詳細(xì)闡述了高性能注塑機(jī)研究過(guò)程中的節(jié)能技術(shù)，最后簡(jiǎn)要闡述了高性能注塑機(jī)技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新的主要方向，希望能夠引起各方特別關(guān)注與重視。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：高性能注塑機(jī)技術(shù)電機(jī)控制創(chuàng)新分析 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：TM3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p>　　在高性能注塑機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，如何實(shí)現(xiàn)注塑機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行的

3、高速度性、以及運(yùn)行過(guò)程中的低噪聲性、如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的高精度性、以及運(yùn)行狀態(tài)下的低能耗性，上述問(wèn)題看似是矛盾的。正因?yàn)槿绱?，各方研究人員將研究的重點(diǎn)放在了對(duì)高性能注塑機(jī)電機(jī)控制方法的研究過(guò)程當(dāng)中。現(xiàn)階段，應(yīng)用相對(duì)廣泛的電機(jī)控制方法主要包括自適應(yīng)控制方法、模糊控制方法、以及模糊預(yù)測(cè)控制方法這三種類(lèi)型。同時(shí)，在有關(guān)高性能注塑機(jī)節(jié)能性能的實(shí)現(xiàn)方面也展開(kāi)了極為深入的研究。在這種不斷推進(jìn)與深入的研究工作當(dāng)中，未來(lái)期間還應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步擴(kuò)展對(duì)高性能

4、注塑機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的研究范疇。本文試針對(duì)以上問(wèn)題做詳細(xì)分析與說(shuō)明，希望能夠?yàn)楦鞣焦ぷ魅藛T所關(guān)注與重視。 </p><p>　　1 高性能注塑機(jī)電機(jī)控制技術(shù)分析 </p><p>　　1.1 自適應(yīng)控制方法 </p><p>　　在高性能注塑機(jī)電機(jī)控制的過(guò)程當(dāng)中通過(guò)對(duì)自適應(yīng)控制技術(shù)的應(yīng)用，能夠式控制對(duì)象、以及運(yùn)行環(huán)境條件產(chǎn)生變動(dòng)下，整個(gè)注塑機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)行性能得到明顯改善

5、。相關(guān)研究人員通過(guò)在永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中引入自適應(yīng)控制技術(shù)的方式，以試驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)：在電機(jī)基本運(yùn)行參數(shù)出現(xiàn)變動(dòng)的情況下，自適應(yīng)控制技術(shù)仍然能夠保障整個(gè)永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。在自適應(yīng)控制的過(guò)程當(dāng)中，滑模變結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出了一種特殊的“切換”型控制方式，這一點(diǎn)與永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中逆變器設(shè)備所具有的“開(kāi)關(guān)”型控制方式是基本一致的，并且在魯棒控制特性方面優(yōu)勢(shì)突出。因此，在自適應(yīng)控制方法的作用之下，借助于對(duì)電機(jī)參數(shù)的合理辨識(shí)與應(yīng)用，能夠參

6、與實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的干預(yù)與控制，在提高控制智能型的基礎(chǔ)致死行，提高被控制系統(tǒng)的魯棒特性。 </p><p>　　1.2 模糊控制方法 </p><p>　　從理論上來(lái)說(shuō)，模糊控制方法是一種建立在模糊性集合論、模糊性語(yǔ)言變量、以及模糊性邏輯推理基礎(chǔ)之上的，計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)。同常規(guī)控制技術(shù)方法相比，特別是在建模難度，或者是建模精確性水平較低的控制場(chǎng)合中，模糊控制方法所表現(xiàn)出的穩(wěn)定性以及

7、精確性?xún)?yōu)勢(shì)均更加的突出。在高性能注塑機(jī)電機(jī)控制領(lǐng)域中，應(yīng)用模糊控制方法能夠基于整個(gè)注塑機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)，為被控制對(duì)象，也可以說(shuō)是控制系統(tǒng)運(yùn)行全過(guò)程中提供高度精確的數(shù)學(xué)模型作為支持。 </p><p>　　1.3 模糊預(yù)測(cè)控制方法 </p><p>　　預(yù)測(cè)控制的核心在于：篩選出由高性能注塑機(jī)控制系統(tǒng)所提供的預(yù)測(cè)信息，在一定的時(shí)域范圍之內(nèi)，針對(duì)預(yù)測(cè)信息中的某一類(lèi)指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化。在此過(guò)程當(dāng)中

8、，整個(gè)控制系統(tǒng)所存在的不確定性問(wèn)題都將借助于滾動(dòng)優(yōu)化策略的方式得到妥善的解決。模糊預(yù)測(cè)控制最為集中的優(yōu)勢(shì)在于能夠?qū)Σ淮_定、且在線(xiàn)的被控對(duì)象實(shí)現(xiàn)良好的干預(yù)與控制。并且，在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，基于模糊預(yù)測(cè)控制的基本算法主要可以分為以下兩種類(lèi)型：第一，以過(guò)程預(yù)測(cè)信息處理為中心，在常規(guī)性預(yù)測(cè)控制過(guò)程當(dāng)中引入基于模糊性特征的辨識(shí)方法、以及建模方法；第二，以模糊決策優(yōu)化為中心，建立在預(yù)測(cè)控制自校正原理的基礎(chǔ)之上，對(duì)傳統(tǒng)意義上的模糊控制器所對(duì)應(yīng)的基本

9、控制規(guī)則、以及隸屬函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化與完善。 </p><p>　　2 高性能注塑機(jī)節(jié)能技術(shù)分析 </p><p>　　結(jié)合實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，在注塑機(jī)的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，形成電能消耗的主要環(huán)節(jié)包括以下三個(gè)方面：第一是加熱器裝置所產(chǎn)生的電能消耗；第二是液壓系統(tǒng)油泵設(shè)備所產(chǎn)生的電能消耗；第三是循環(huán)冷卻水泵設(shè)備所產(chǎn)生的電能消耗。為更加充分的實(shí)現(xiàn)注塑機(jī)運(yùn)行的高性能特性，做好對(duì)節(jié)能技術(shù)的研究是尤為重要的。相關(guān)

10、研究人員證實(shí)：高性能注塑機(jī)節(jié)能的核心在于：實(shí)現(xiàn)對(duì)注塑機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)自身能耗效率水平的提升、實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)輸出功率水平的提升、實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行功率水平的提升。同時(shí)，還需要最大限度的確保驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)輸出功率與執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行功率之間形成良好的自適應(yīng)調(diào)配關(guān)系。其中，最核心的技術(shù)研究應(yīng)當(dāng)集中在對(duì)高節(jié)能動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究方向。實(shí)踐研究結(jié)果證實(shí)：通過(guò)對(duì)注塑機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的合理選?。ㄒ运欧姍C(jī)為主）；科學(xué)匹配電動(dòng)機(jī)與泵（降低能量損失水平），規(guī)范伺服電機(jī)與泵連接

11、方式（取消傳統(tǒng)聯(lián)軸器，使電動(dòng)機(jī)軸能夠與泵軸形成整體），上述三項(xiàng)措施均能夠促進(jìn)高性能注塑機(jī)節(jié)能水平的強(qiáng)化與提升。 </p><p>　　3 高性能注塑機(jī)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新方向分析 </p><p>　　結(jié)合上文有關(guān)高性能注塑機(jī)在電機(jī)控制技術(shù)、以及節(jié)能技術(shù)方面的研究來(lái)看，為更加充分實(shí)現(xiàn)注塑機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行的高性能性，就要求在關(guān)鍵技術(shù)的研究過(guò)程當(dāng)中，特別重視對(duì)以下三個(gè)方面問(wèn)題的關(guān)注：（1）需要重視對(duì)高性

12、能注塑機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)“匹配性”問(wèn)題的研究：這一問(wèn)題的研究主要是指，以模糊預(yù)測(cè)控制方法來(lái)控制三相異步電機(jī)，同時(shí)以?xún)?nèi)?？刂品绞絹?lái)控制三相永磁同步伺服電機(jī)。結(jié)合上文中有關(guān)高性能注塑機(jī)電機(jī)控制方法的分析，從“匹配性”角度上來(lái)說(shuō)，高性能注塑機(jī)控制系統(tǒng)中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選型應(yīng)當(dāng)以三相永磁伺服電機(jī)為主；（2）需要重視對(duì)高性能注塑機(jī)控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)“協(xié)調(diào)性”控制問(wèn)題的研究：在高性能注塑機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)踐運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，需要通過(guò)對(duì)伺服電機(jī)設(shè)備與泵裝置之間的協(xié)調(diào)性切換，以

13、及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中伺服電機(jī)自身所實(shí)施內(nèi)?？刂频姆绞剑瑏?lái)確保伺服電機(jī)設(shè)備能夠與泵裝置之間實(shí)現(xiàn)高度的“協(xié)調(diào)性”。借助于此種方式，可最大限度的避免在高性能注塑機(jī)控制系統(tǒng)的調(diào)速過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)低速特性較差的問(wèn)題，這對(duì)于確保高性能注塑機(jī)控制系統(tǒng)的響應(yīng)性、以及節(jié)能性而言均是至關(guān)重要的；（3）需要重視對(duì)高性能注塑機(jī)控制系統(tǒng)中伺服電機(jī)與泵“穩(wěn)定性”連接問(wèn)題的研究。 </p><p><b>　　4 結(jié)束語(yǔ) </b>&

14、lt;/p><p>　　在注塑機(jī)長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，設(shè)計(jì)階段對(duì)于注塑機(jī)運(yùn)行精密性、以及高速性的追求是極為突出的。因此，在有關(guān)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行功率的設(shè)計(jì)階段，往往將各個(gè)動(dòng)作的最大消耗功率數(shù)值作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。然而，從實(shí)踐運(yùn)行的角度上來(lái)說(shuō)，受到產(chǎn)品表面精度特殊要求因素的影響，導(dǎo)致注塑機(jī)無(wú)法適用于高速、高壓成型，設(shè)計(jì)功率不夠合理。這項(xiàng)問(wèn)題的解決就需要各方人員加大對(duì)電機(jī)控制技術(shù)的研究。同時(shí)，節(jié)能作為社會(huì)發(fā)展中的永恒主題，同樣需要

15、深入到高性能注塑機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的研究過(guò)程當(dāng)中。本文針對(duì)上述問(wèn)題做出了簡(jiǎn)要分析與說(shuō)明，并對(duì)高性能注塑機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的研究與創(chuàng)新方向做出了合理的展望，以期為實(shí)踐工作提供指導(dǎo)。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 邵誠(chéng),高福榮,楊毅等.最優(yōu)迭代學(xué)習(xí)控制的魯棒穩(wěn)定性及其在注塑機(jī)控制中的應(yīng)有[J].自動(dòng)化學(xué)報(bào),2003,29(1):72-79

16、. </p><p>　　[2] 彭勇剛,韋巍.注塑機(jī)機(jī)械手位置伺服系統(tǒng)灰色預(yù)測(cè)PID及迭代學(xué)習(xí)混合控制[J].儀器儀表學(xué)報(bào),2008,29(10):2062-2066. </p><p>　　[3] 楊智韜,魏保華,瞿金平等.蓄能器在全液壓注塑機(jī)的應(yīng)用以及節(jié)能效果研究[J].四川大學(xué)學(xué)報(bào)（工程科學(xué)版）,2010,42(1):243-248. </p><p>