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注塑机动力驱动系统的研究
作 者: 吴爱波
导 师: 胡丹
学 校: 西华大学
专 业: 测试计量技术及仪器
关键词: 动力驱动系统 交流伺服电机 模糊控制 节能 快速响应
分类号: TQ320.52
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 159次
引 用: 1次
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内容摘要
近年来,注塑行业的飞速发展对注塑机动力驱动系统提出了更高的要求,随着先进控制技术的进一步发展和完善,为实现注塑机动力驱动系统的伺服控制提供了理论依据。为满足塑料制品的高精度要求,降低注塑机的使用成本与能耗,本文设计了注塑机动力驱动系统的智能控制策略,动力驱动系统采用交流伺服电机驱动定量泵作为动力源,使液压油泵的输出与注塑机能量需求自动匹配,保证获得高质量产品的同时,加快系统响应速度,并降低能耗。由于注塑机动力驱动系统是一个时滞、非线性、强耦合且需要人工参与的复杂大系统,用传统的基于对象的PID控制方法已难以进行有效的控制,为此,本文将模糊控制技术应用于注塑机动力驱动系统控制中,利用其鲁棒性强的优点来减弱干扰和参数变化对控制效果的影响。但纯模糊控制稳态误差较大,因此本文综合了常规PID和模糊控制的优点,设计了参数自整定的模糊-PID控制策略,根据系统的误差和误差变化自动调整PID控制器的三个参数,使其适应系统参数变化,满足了系统控制要求。对控制策略进行了仿真分析,结果表明,参数自整定模糊-PID控制比常规PID控制和模糊控制具有更好的响应特性,改善系统动态性能效果好,且稳态精度高,并借助注塑机实验平台验证了该控制策略具有很好的实际控制效果。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-8 1 绪论 8-18 1.1 注塑机工作原理及组成 8-9 1.2 注塑机动力驱动系统的研究现状 9-15 1.3 研究的目的和意义 15-17 1.4 论文研究的主要内容 17-18 2 控制理论及其设计方法 18-28 2.1 PID 控制理论 18-21 2.1.1 PID 控制原理 18-19 2.1.2 数字PID 控制 19-20 2.1.3 PID 的控制参数分析 20-21 2.2 模糊控制理论 21-28 2.2.1 模糊控制理论概述 21-23 2.2.2 模糊控制系统的基本结构 23-24 2.2.3 模糊控制的基本原理 24-25 2.2.4 模糊控制器的设计 25-28 3 注塑机动力驱动系统控制设计 28-49 3.1 动力驱动系统的模糊控制 30-40 3.1.1 精确量的模糊化 30-34 3.1.2 模糊控制算法设计 34-38 3.1.3 输出信息的模糊判决 38-40 3.2 动力驱动系统的参数自整定模糊-PID 控制 40-49 3.2.1 参数自整定模糊-PID 控制系统的结构 41 3.2.2 参数自整定模糊-PID 控制器设计 41-49 4 仿真和试验 49-60 4.1 MATLAB 及其仿真环境Simulink 的介绍 49-50 4.2 动力驱动系统交流伺服电机的数学模型 50-51 4.3 仿真分析 51-57 4.3.1 常规PID 控制策略的设计及仿真 51-53 4.3.2 模糊控制策略的设计及仿真 53-55 4.3.3 参数自整定模糊-PID 控制策略的设计及仿真 55-56 4.3.4 控制策略的仿真结果分析 56-57 4.4 节能控制试验与分析 57-60 结论 60-61 附录 61-64 参考文献 64-67 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 67-68 致谢 68-69
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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 > 机械与设备 > 制品加工成型设备
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