刨花板熱壓傳熱過程與熱壓系統(tǒng)控制方法研究.pdf

1、刨花板由于其生產(chǎn)工藝成熟、成本低等優(yōu)勢現(xiàn)已成為最重要林木加工產(chǎn)品之一，其生產(chǎn)和使用對于提高林產(chǎn)資源的綜合利用、緩解國內(nèi)木制品材料的短缺、保護(hù)生態(tài)可持續(xù)性科學(xué)發(fā)展具有極其重要的意義。隨著木質(zhì)材料以及木質(zhì)復(fù)合材料研究的快速發(fā)展、刨花板生產(chǎn)工藝研究越來越受到重視，熱壓環(huán)節(jié)作為刨花板整個工藝流程中最為重要的一個環(huán)節(jié)，在很大程度上決定了產(chǎn)品的物理性能和市場認(rèn)可程度，同時也是制約我國刨花板生產(chǎn)工藝水平提高的一個瓶頸。本學(xué)位論文結(jié)合黑龍江青年科學(xué)基金

2、項(xiàng)目《刨花板多層熱壓傳熱傳質(zhì)過程可視化模擬研究》(QC2009C100)，針對刨花板熱壓系統(tǒng)傳熱傳質(zhì)過程和位置伺服系統(tǒng)跟蹤控制關(guān)鍵問題進(jìn)行了綜合研究，主要完成了以下創(chuàng)新工作:
　　根據(jù)經(jīng)典流體力學(xué)理論的守恒方程，在考慮刨花板熱壓工藝過程中膠黏劑固化釋放縮聚熱的條件基礎(chǔ)上，利用分離變量法建立了刨花板熱壓時的傳熱數(shù)學(xué)模型，分析了在熱壓板接觸傳熱與膠黏劑固化釋放的縮聚熱耦合傳熱的共同影響下板坯芯層溫度隨時間的變化情況，并將此模型同傳統(tǒng)的

3、模型進(jìn)行了比較和分析;利用實(shí)驗(yàn)的方法，進(jìn)行了在不同熱壓工藝參數(shù)條件下的刨花板熱壓過程實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)同傳熱模型進(jìn)行了比較分析，為刨花板熱壓工藝參數(shù)控制提供了重要的前提基礎(chǔ)。
　　在考慮刨花板熱壓過程中熱場對于板坯垂直方向的輻射下，建立了接觸傳熱同熱場輻射傳熱耦合傳熱的數(shù)學(xué)模型，并對模型進(jìn)行了仿真分析;針對刨花板的熱壓板熱場難于建立模型的特點(diǎn)，通過引入反演設(shè)計方法為熱場所形成的熱輻射的傳熱模型的建立提供了一種可行及有效的思路。

4、
　　闡述了刨花板熱壓系統(tǒng)的機(jī)械組成和控制系統(tǒng)組成與工作原理，針對刨花板熱壓位置伺服系統(tǒng)，提出一種反步跟蹤控制策略，采用Lyapunov穩(wěn)定性理論保證了跟蹤誤差漸近收斂于零。結(jié)果表明，采用反步法設(shè)計的控制器實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)快速準(zhǔn)確的位置跟蹤，所設(shè)計的控制器具有收斂速度快，跟蹤精度高，跟蹤誤差小等優(yōu)點(diǎn)。
　　針對存在模型不確定性和外干擾的刨花板熱壓位置伺服系統(tǒng)，提出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)反步滑模控制方案，利用RBF網(wǎng)絡(luò)模型不確定性進(jìn)