基于粒子群算法的中密度纖維板熱壓控制研究.pdf

1、中密度纖維板生產(chǎn)過程由備料、纖維分離、干燥、施膠施蠟、鋪裝、熱壓、裁邊等主要工序組成,其中熱壓是中密度纖維板生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵工序之一。熱壓過程中各工藝參數(shù)的控制對中密度纖維板的質(zhì)量影響較大,準(zhǔn)確地控制熱壓過程中各工藝參數(shù),根據(jù)當(dāng)前熱壓周期中各主要參數(shù)智能地調(diào)節(jié)熱壓過程,是最終生產(chǎn)出合格產(chǎn)品,提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的一個重要措施。本文在深入探討熱壓過程中板坯成型內(nèi)在機(jī)理的基礎(chǔ)上,根據(jù)實際生產(chǎn)工藝要求,以傳統(tǒng)PID控制和模糊控制為基本控制方

2、法,將兩種控制策略相結(jié)合,并利用智能優(yōu)化算法對控制器進(jìn)行優(yōu)化,實現(xiàn)了對中密度纖維板熱壓生產(chǎn)的理想控制,達(dá)到了提高設(shè)備生產(chǎn)效率和優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量的目的。
　　 針對熱壓生產(chǎn)過程中,被控對象呈現(xiàn)非線性和滯后現(xiàn)象,將PID控制和模糊控制理論應(yīng)用于中密度纖維板生產(chǎn)線熱壓機(jī)系統(tǒng),設(shè)計了熱壓泵電機(jī)輸出功率PID-FUZZY復(fù)合控制器和熱壓時間模糊控制器,其中模糊控制器的設(shè)計運(yùn)用Mamdani推理合成算法,通過離線編程,將模糊規(guī)則的推理合成運(yùn)算簡

3、化為直接查詢模糊控制規(guī)則表來實現(xiàn),從而達(dá)到完成控制任務(wù)的要求。本文通過建立泵電機(jī)輸出功率和熱壓時間兩種模糊控制模型,對泵電機(jī)輸出功率的PID-FUZZY復(fù)合控制與傳統(tǒng)PID控制性能進(jìn)行比較,結(jié)果表明,雙模的壓力控制系統(tǒng)具有穩(wěn)定性好、超調(diào)量少、震蕩現(xiàn)象減少等優(yōu)勢,改善了被控過程的動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能,在提高系統(tǒng)抗干擾性和適應(yīng)內(nèi)部參數(shù)變化的魯棒性等方面明顯優(yōu)于常規(guī)PID調(diào)節(jié)器。典型二階系統(tǒng)的時間模糊控制器能夠?qū)訅簳r間實現(xiàn)良好的控制,與傳統(tǒng)的

4、開關(guān)量控制相比,能夠更好地把被控參數(shù)調(diào)節(jié)在設(shè)定值周圍,參數(shù)的波動小,控制的品質(zhì)好,具有良好的自適應(yīng)性。
　　 針對PID-FUZZY復(fù)合控制器存在的不足,為提高控制器的性能,將改進(jìn)粒子群算法與雙?？刂撇呗韵嘟Y(jié)合,實現(xiàn)了中密度纖維板熱壓控制系統(tǒng)的設(shè)計,本研究采用帶慣性權(quán)重的改進(jìn)粒子群算法對壓力PID-FUZZY雙?？刂破鞯腜ID參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化整定,并對時間模糊控制器的控制規(guī)則進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整。仿真結(jié)果表明,同傳統(tǒng)的復(fù)合控制系統(tǒng)相比,采