论文部分内容阅读
塑料产品作为新型工业材料在工业使用中越来越广泛,而生产塑料成品的注塑机是保证其产品质量的重要工具。因此,注塑机对系统快速性能和平稳性能的要求越来越高,尤其在目前快速注塑机发展迅速的情况下。在注塑周期中注塑机的开合模过程是产品成型的重要一环,为防止注塑机在开合模过程中由于开合模位置不精确造成的合模力不足和机械对冲现象,着力于提高其控制精度是解决问题的关键。首先,阐述了目前注塑机开合模控制系统的国内外研究现状和发展趋势,分析了开合模机构的机械结构和出现定位不精确的原因,由此提出了变论域模糊控制方法并举例了其在控制系统中的实际应用。其次,针对注塑机自身机械装置液压回路部分容易出现振动现象的缺点对开合模液压回路进行了改进,并融入了伺服技术,用光栅尺替代了原有的电子尺形成闭环控制系统以提高控制精度。第三,利用阀控非对称缸解决对称缸容易出现的换向压力突变问题,并从阀的线性化流量方程、液压缸的流量连续性方程和液压缸负载方程出发,建立了阀控非对称缸位置控制系统的数学模型。第四,分析了传统PID控制、模糊控制和变论域模糊控制的结构原理和控制算法,针对传统PID在处理不确定因素时存在能力不足和模糊控制器在控制精度较高场合下效果不佳的问题,将变论域的算法融合到传统模糊PID控制器中,设计出变论域模糊PID控制器。第五,利用建立的阀控非对称缸位置控制系统的数学模型和设计的变论域模糊PID控制器,利用simulink工具进行了仿真研究。在阶跃输入信号下就其稳态性能和动态性能与传统PID、模糊PID控制器进行了比较;并利用正弦输入信号,观察变论域模糊PID控制器在正弦信号输出值始终变化情况下的速度跟随能力。仿真结果为:变论域模糊PID控制器在调节时间、控制精度和抗干扰能力方面都优于传统PID和模糊PID控制器,并且在正弦信号下表现出了良好的速度跟随能力。最后,利用C#设计开发了注塑机开合模工况界面,并利用模拟数据对软件进行了测试,效果良好。同时,建立PLC下的模糊控制规则查询表,通过查表的方式快速调整控制器的参数。本文将变论域模糊PID控制方法应用到注塑机开合模液压控制系统中,并对控制效果进行了仿真分析,结果表明该方法能够有效的提高控制精度,为快速注塑机高速和高精度的要求提供了方法依据。