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《北京化工大学》 2012年
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基于状态空间的挤出过程动态特性实验研究

杨玉洁  
【摘要】:挤出机是塑料加工机械中最为普遍的加工设备,近年来,随着对塑料制品质量要求的提高,对挤出设备的要求也不断升高,制品质量的高要求就对挤出机系统的网络化、自动化、专业化提出了新的要求。其中对挤出机系统的动态特性研究一直是挤出机控制理论中非常重要的部分,因此要制定挤出系统的控制策略就要对挤出系统的动态过程进行研究。 本文主要对单阶、双阶挤出系统的动态特性进行实验研究和理论总结。首先,搭建了基于Beckhoff BC9050的数据采集平台,上位机采用TwinCAT实时核和ActiveX技术实现TwinCAT与LabVIEW的通讯,同时通过波形图表,以及数据保存程序,实现数据的实时采集、趋势图显示和实时存储等功能。 其次,分别以机头压力和连接体压力为研究对象,对双螺杆、三螺杆单阶挤出系统以及双螺杆加熔体泵、三螺杆加熔体泵的双阶挤出系统的动态特性进行了多次实验研究,找到了压力随螺杆转速、喂料转速和熔体泵转速变化的规律。 最后,根据实验,分析、处理数据,应用状态空间的辨识方法,通过MATLAB对三螺杆单阶挤出系统和双螺杆加熔体泵的双阶挤出系统进行辨识,得到系统的状态方程,并进行验证仿真,同时通过增加输出变量的方法提高了单阶挤出系统的机头压力和双阶挤出系统的连接体压力的仿真曲线与实验曲线的拟合度。并且以双螺杆加熔体泵的双阶挤出系统的状态空间模型为对象对其进行PID参数整定。
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TQ320.663

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