模糊自整定PID控制在壓注機(jī)電液控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、壓注機(jī)是將原料加熱熔化后注射到模具中，經(jīng)過冷卻后得到成品的一種快速成型設(shè)備。它主要包括合模、注射、保壓、冷卻、開模等工作過程，影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵是由注射控制系統(tǒng)控制的注射與保壓兩個(gè)工藝過程。為獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品，必須運(yùn)用控制理論技術(shù)，設(shè)計(jì)出高性能的控制器對注射系統(tǒng)進(jìn)行合理的控制，使注射速度、保壓壓力快速的跟蹤期望值的變化。
　　在本文的研究中，注射系統(tǒng)由液壓伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，其注射與保壓階段分別對應(yīng)于電液位置和電液力伺服控制系統(tǒng)。由于液

2、壓系統(tǒng)、熔料流動(dòng)、注射模具等的復(fù)雜性，導(dǎo)致建立精確的數(shù)學(xué)模型困難甚至不可能，因此，傳統(tǒng)PID控制無法滿足控制系統(tǒng)的要求。針對注射系統(tǒng)是一個(gè)非線性、大時(shí)滯、間歇工作的復(fù)雜系統(tǒng)這一特點(diǎn)，本文提出采用基于模糊推理的模糊自整定PID控制策略來實(shí)施對系統(tǒng)的控制。
　　壓注機(jī)注射系統(tǒng)對注射速度、保壓壓力的動(dòng)態(tài)性能以及穩(wěn)態(tài)精度的要求高，而且還要求電液系統(tǒng)從注射階段能快速而又平穩(wěn)的切換到保壓階段。因此，本文在建立電液控制系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，將

3、模糊推理的思想引入到控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，結(jié)合成熟的PID控制，設(shè)計(jì)出一種在控制全過程中能實(shí)現(xiàn)PID三個(gè)參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)整、實(shí)時(shí)優(yōu)化的模糊自整定PID控制器，從而提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度以及穩(wěn)態(tài)精度。
　　在具體的研究中，本文利用Matlab/Simulink軟件平臺建立模糊自整定PID控制器、改進(jìn)的模糊自整定 PID控制器。在建立位置控制系統(tǒng)、力控制系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的切換仿真模型的基礎(chǔ)上，通過仿真對比分析各類控制器的控制效果。最后，將設(shè)計(jì)的控制