学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

动态挤出过程中聚合物熔体温度场的测量与控制

作　者: 钟亮
导　师: 杨艳娟
学　校: 华南理工大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 挤出成型 熔体温度 模糊控制 温度传感器 系统建模 温度场分布
分类号: TQ320.663
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 74次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


挤出成型是高分子材料最主要的加工方法之一,现代科技的进步和市场需求促使挤出成型技术向着高速、高效和精密化三个方向并行发展。动态塑化挤出过程是一个复杂、非线性、强耦合的多变量过程,其中,聚合物温度是塑料熔体挤出过程中的一个重要的工艺参数,不仅影响熔体流变性能和稳定性,而且熔体的温度对最终塑料产品的性能也有重大影响。针对目前还没有有效的用于测量聚合物熔体场的技术手段,本文研制了一套基于热电偶网的熔体温度采集装置,应用于挤出机聚合物熔体温度场的在线测量与监测。本论文以LDPE为原料,通过大量的动态特性实验,研究了聚合物挤出过程中熔体温度分布与熔体压力与挤出机机头段、过渡段、计量段温度、螺杆转速、电磁振动频率、幅度的关系。本文采用BP神经网络、径向基神经网络、多元非线性回归模型、自适应神经模糊推理四种方法,建立了熔体温度场与机头段、过渡段、计量段温度、螺杆转速的模型,并对聚合物熔体的温度场进行了预测,最后,对四种模型的仿真结果和误差进行了分析和评价。由于挤出机温度控制系统具有多变量、大滞后、非线性、强耦合特性,用传统方法难于精确建立其模型,本文采用模糊控制法对挤出机温度进行控制,制定了模糊控制器的控制规则、控制算法。本文的研究工作对于进一步研究聚合物塑化成型中的基础理论有着重要的意义,为挤出生产过程中熔体径向温度场的在线监测与控制提供了新的思路及解决方法,同时,为精密挤出技术的实现及精密注塑成型技术也具有推广意义。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-11
第一章 绪论  11-19
  1.1 课题的来源及背景  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-17
    1.2.1 熔体温度的计算方法研究现状  12-13
    1.2.2 挤出过程中熔体温度的测量技术  13-15
    1.2.3 挤出机温度的控制技术  15-17
  1.3 本文的主要工作  17-18
  1.4 本章小结  18-19
第二章 聚合物熔体的动态特性的实验装置  19-27
  2.1 实验设备  19-20
  2.2 温度传感器的设计  20-22
  2.3 温度传感器的校准  22-24
  2.4 压力传感器的选型与校正  24-26
  2.5 本章小结  26-27
第三章 聚合物熔体的动态特性研究  27-38
  3.1 实验原料及研究内容  27
  3.2 实验及结果分析  27-37
    3.2.1 研究机头段壁温阶跃曲线对聚合物熔体温度及压力的影响  27-29
    3.2.2 研究螺杆转速对聚合物熔体温度分布及压力的影响  29-31
    3.2.3 热电偶网剪切生成的热量及螺杆在不同转速下停动时的熔体延时温度  31-33
    3.2.4 研究过渡段壁温阶跃曲线对聚合物熔体温度及压力的影响  33-34
    3.2.5 研究计量段壁温阶跃曲线对聚合物熔体温度及压力的影响  34-35
    3.2.6 研究电磁动态振动参数对聚合物熔体温度的影响  35-37
  3.3 本章小结  37-38
第四章 动态挤出过程中聚合物熔体温度场的预测模型  38-59
  4.1 建模方法简介  38-40
  4.2 基于BP神经网络的聚合物熔体温度场的预测模型  40-45
    4.2.1 BP神经网络概述  40-41
    4.2.2 BP神经网络的聚合物熔体温度场的预测模型的建立  41-45
  4.3 基于径向基神经网络的聚合物熔体温度场的预测模型  45-48
    4.3.1 径向基神经网络概述  45-47
    4.3.2 RBF神经网络的聚合物熔体温度场的预测模型的建立与仿真研究  47-48
  4.4 基于样本矩阵非线性变换改进回归分析的熔体温度场预测模型  48-54
    4.4.1 实验数据预处理  48-49
    4.4.2 样本矩阵非线性变换回归分析  49-50
    4.4.3 样本矩阵非线性变换改进回归分析熔体温度场的预测模型的建立  50-53
    4.4.4 样本矩阵非线性变换改进回归分析熔体温度场的预测模型的仿真  53-54
  4.5 基于自适应神经模糊推理系统的聚合物熔体温度的模型  54-57
  4.6 熔体温度场预测模型评价  57-58
  4.7 本章小结  58-59
第五章 动态挤出过程中聚合物熔体温度的控制研究  59-71
  5.1 模糊控制系统  59-64
    5.1.1 模糊控制的基本原理  59-60
    5.1.2 精确量的模糊化  60-64
  5.2 模糊控制规则  64-67
    5.2.1 模糊控制器的控制规则  64-66
    5.2.2 聚合物熔体温度的模糊控制规则  66-67
  5.3 模糊控制表  67-68
  5.4 模糊控制算法  68-70
  5.5 本章小结  70-71
结论与展望  71-73
参考文献  73-78
附录  78-88
攻读硕士学位期间取得的研究成果  88-89
致谢  89

相似论文

  1. 电缆巡检车图像引导技术的研究,U469.6
  2. 模糊控制、神经网络在平面二级倒立摆中的应用,TP273.4
  3. 非线性变结构导引规律的研究,TJ765
  4. 自适应模糊控制算法研究及其实现,TP273.4
  5. 风光互补并网发电系统及最大功率点追踪,TM61
  6. 片状农业物料滚筒干燥控制系统研究,S226.6
  7. 一种多用途采摘机器人末端执行器的设计与研究,S24
  8. 板球系统的控制算法研究,TP13
  9. 矿用电动机软起动器实验装置设计,TM343.2
  10. 基于DSP的石材加工用摆式砂锯机电机节能控制器的研究与开发,TM343
  11. 中密度板纤维干燥系统与PLC控制系统设计,TP273
  12. 冷轧机乳化液系统的优化设计,TP273
  13. 司家营选矿厂磨矿分级过程研究及应用,TP29-A1
  14. 宁夏恒力含酸废水综合处理系统pH值控制技术研究,TP273
  15. 工业锅炉水位控制系统的研究,TP273
  16. 基于模糊逻辑的智能交通信号控制方法及仿真研究,U491.54
  17. FBAR温度传感器研究,TP212.11
  18. 基于AT89S52温度测控系统的设计与实现,TP273.5
  19. 基于电液比例阀控缸位置系统的控制策略及性能研究,TH137.52
  20. 变压器冷却器的模糊控制系统,TP273.4
  21. PID参数自整定的研究与应用,TP273

中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 合成树脂与塑料工业 > 一般性问题 > 生产过程与生产工艺 > 成型加工 > 挤出成型
© 2012 www.xueweilunwen.com