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《华中科技大学》 2004年
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制袋机智能高精度温度控制研究

魏红昀  
【摘要】:随着人们生活水平的提高,对塑料包装袋的需求不断增长,促使世界包装工业迅速发展。多年来,国内的制袋设备一直徘徊在中低档的水平,尤其是其热封温度控制精度不高,大大地影响了制袋的质量。本论文针对国内常用制袋机的热封温度控制系统进行讨论与研究。 制袋机的烫刀是一个典型的具有非线性、大滞后和不对称性特点的加热设备。在国民经济各个部门中加热设备有着极为广泛的应用,对加热设备温度的高精度控制有着极其重要的意义。论文讨论了经典PID、模糊控制、自适应控制、预测控制、神经网络、专家系统等控制策略在温度控制中的应用,指出了下阶段温度控制策略的重点研究方向。论文完成了以下工作: 制袋机热封温度控制板的研制,主要是以16位高性能单片微型计算机80C196KC为主控单元,结合必要的外围电路和通讯模块,实现了制袋机烫封温度的自动控制和上下位机的实时、可靠通讯; 通过各算法的实际控制效果比较,提出了专家系统PID控制方案——利用专家系统知识库输出在线修正PID参数。并针对选用的专家系统特点,提出了对常规PID控制规律的改进算法——把对偏差的积分项改为对系统PD输出的积分; 编制了专家系统PID控制软件; 专家知识库的建立和调整。 应用结果表明,调整好的专家系统PID算法与比常规PID控制方案相比较,超调量降低了98.4%,调节时间缩短了40%。该方法为非线性、大滞后和不对称性设备的控制找到了一条切实可行的解决途径,提高了温度控制的精度和快速性,具有良好的经济效益和社会效益,应用前景广泛。对大滞后、非线性系统高精度控温有一定的指导意义和借鉴价值。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TB484

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