發(fā)布時間：2017-07-29 18:05

  本文關鍵詞：變論域自適應模糊控制的木塑擠出機料筒溫度控制研究

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【摘要】：木塑復合材料作為一種新型綠色環(huán)保材料,現己在倉儲、建筑、包裝等領域得到應用。然而實際生產中,木塑擠出機料筒溫度控制精度不足導致木塑復合材料大規(guī)模、高質量生產受到制約。因此,尋求一種高效率、高質量的控制方案成為提高生產效率、擴大推廣范圍最有效的途徑。本論文源于國家林業(yè)公益性行業(yè)科研專項“綠色節(jié)能木塑門窗關鍵技術研究與示范”(項目號：201204802),針對木塑復合材料擠出工藝進行分析,并對擠出機溫度控制特點進行深入研究,得出料筒溫度控制精度是影響產品品質的重要因素之一。本文以木塑擠出機料筒溫度為研究對象,通過對控制算法的改進,達到提高控制精度、減小系統(tǒng)波動獲取一種最佳控制方案的目的。首先對擠出料筒溫度控制的常用方案進行了分析,并在MATLAB中對PID控制、模糊控制、模糊自整定PID控制方案進行仿真,仿真結果表明上述料筒溫度控制算法均無法達到預計控制精度。因此,本文提出將論域可變思想應用于料筒溫度控制。在MATLAB中擴展S函數,對基于變論域自適應模糊控制、變論域自適應模糊PID控制的木塑擠出機料筒溫度控制系統(tǒng)進行仿真,仿真結果表明上述方案具有超調小、上升時間短的優(yōu)點,但不同伸縮因子的選取,會極大地影響控制效果,且該算法在零點附近會產生控制死區(qū)。為進一步提升控制器性能,通過對變論域自適應模糊控制系統(tǒng)中的暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)參數的分析,結合變論域自適應模糊控制實際應用中存在的問題,對變論域自適應模糊控制算法中伸縮因子設計的難點,引入符號函數,設計監(jiān)督控制并設計引入修正因子后的p自適應律,對變論域自適應模糊控制進行改進。仿真結果表明,優(yōu)化后的基于變論域自適應模糊控制的料筒溫度控制系統(tǒng)可有效地提高控制效果,避免控制死區(qū)的產生,且抗干擾能力良好,有利于提升擠出木塑成品品質,對綠色木塑復合材料制品的推廣有非常重要意義。
【關鍵詞】：木塑復合材料 料筒溫度 模糊控制 論域可變
【學位授予單位】：東北林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB33;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 課題背景9-11
• 1.1.1 課題來源9-10
• 1.1.2 研究意義10-11
• 1.2 木塑復合材料的發(fā)展及應用11-12
• 1.3 國內外擠出機的發(fā)展與研究情況12-14
• 1.4 論文主要研究內容14-15
• 2 木塑復合材料擠出工藝及數學模型建立15-28
• 2.1 木塑復合材料擠出工藝流程15-24
• 2.1.1 木塑復合材料成型方式15-17
• 2.1.2 擠出成型設備的分類及工藝17-21
• 2.1.3 溫度對木塑擠出過程的影響21-24
• 2.2 木塑復合材料料筒溫度控制系統(tǒng)建模24-27
• 2.3 本章小結27-28
• 3 木塑擠出機料筒溫度的模糊自整定PID參數控制器設計28-39
• 3.1 擠出機料筒溫度常用控制方法的分析與仿真28-30
• 3.2 模糊控制基本理論30-35
• 3.2.1 模糊控制理論基礎30
• 3.2.2 模糊邏輯系統(tǒng)30-33
• 3.2.3 模糊控制器設計33
• 3.2.4 基本控制方法仿真33-35
• 3.3 木塑擠出機料筒溫度的模糊自整定PID參數控制器35-38
• 3.3.1 模糊自整定PID參數控制系統(tǒng)框圖35
• 3.3.2 輸入輸出模糊化35-36
• 3.3.3 隸屬函數的選取36-37
• 3.3.4 模糊規(guī)則狀態(tài)表37
• 3.3.5 仿真與分析37-38
• 3.4 本章小結38-39
• 4 木塑擠出機料筒溫度變論域自適應模糊控制器設計39-58
• 4.1 變論域自適應模糊控制研究現狀及基礎39-40
• 4.1.1 變論域自適應模糊控制研究現狀39
• 4.1.2 變論域自適應模糊控制基礎39-40
• 4.2 木塑擠出機料筒溫度的變論域自適應模糊控制器設計40-44
• 4.2.1 變論域自適應模糊控制系統(tǒng)框圖40-41
• 4.2.2 輸入輸出模糊化41
• 4.2.3 隸屬函數的選取41-42
• 4.2.4 模糊規(guī)則狀態(tài)表42
• 4.2.5 伸縮因子的選擇42-43
• 4.2.6 變論域自適應模糊控制仿真及分析43-44
• 4.3 木塑擠出機料筒溫度的變論域自適應模糊PID控制器44-46
• 4.3.1 變論域模糊PID控制系統(tǒng)框圖與模糊控制規(guī)則庫44-46
• 4.3.2 變論域自適應模糊PID控制器仿真與分析46
• 4.4 木塑擠出機料筒溫度的代伸縮因子變論域自適應模糊控制器46-56
• 4.4.1 伸縮因子分析47-52
• 4.4.2 改進型代伸縮因子變論域自適應控制器設計52-54
• 4.4.3 改進型代伸縮因子變論域自適應控制仿真54-56
• 4.5 本章小結56-58
• 結論58-59
• 參考文獻59-62
• 附錄62-63
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文63-64
• 致謝64-65

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

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本文編號：590388