注塑加工成型是塑料加工的一种重要手段。作为一个典型的间歇循环过程，注塑过程由注射、保压、塑化和冷却等阶段组成，而每个阶段的各种设备变量和过程变量的综合的作用决定了最终的制品质量。其中注射阶段和保压阶段是决定制品质量的最重要的两个过程。本论文以最优制品质量为出发点，探讨了建立注射和保压阶段的模型的研究方法。 论文首先介绍了注塑加工成型的基本概念和过程分析，综述了注塑机质量控制的方法和发展现状，讨论了现有的建模方法的特点和不足，肯定了建立基于质量的最优过程模型的意义。 针对注射过程，论文在归纳了注射速度对制品质量的影响的基础上，讨论了最优注射原理：恒定模腔充填速度，并分别提出了通过控制注射时模腔内熔体的充填长度曲线和针对熔体迎风面积以调整注射速度的实现方法。 为了观察和测量熔体在模腔内的充填状况，本论文首次在注塑过程中提出了利用高分子材料的介电特性，设计电容传感器的测量方法。并针对不同模具、不同注射速度曲线和不同材料进行了大量实验，论证了用电容传感器测量充填长度方法的可靠性。 针对迎风面积的不可测性，论文研究了用三次在线可测变量来预测迎风面积的软测量方法。在分析了迎风面积与其它过程参数的关系的基础上，建立了基于仿真数据的基本形状模具的迎风面积混合神经网络模型。验证结果表明，此模型可用于预测不同形状模具的充填过程。 针对保压过程，论文研究了制品质量、模腔压力和保压压力各变量之间的关系。提出了对制品质量的在线不易测问题，分别建立二次变量—模腔压力与主要变量—制品质量之间的质量模型，以及模腔压力与三次变量—保压压力之间的过程模型的方法。论文以大量实验结果，证实了减小模腔压力差、缩短模腔压力曲线重合时间，有利于提高制品质量。同时指出递减型线性保压曲线有助于获取期望的制品质量。另外，论文还以大量的实验结果论证了文献推荐的阶跃型保压曲线与线性保压曲线相比没有任何质量优势，还可能造成熔体倒流，影响制品质量。