基于廣義預(yù)測(cè)控制的吸塑成型機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)、超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，特別是微處理器的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，包裝機(jī)械的控制技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。控制技術(shù)的發(fā)展成為推動(dòng)包裝機(jī)械功能提高的重要?jiǎng)恿ΑＮ覈?guó)的包裝機(jī)械發(fā)展較晚，自動(dòng)化基礎(chǔ)較差，在包裝機(jī)械控制領(lǐng)域與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相比差距較大，使得我國(guó)包裝機(jī)械的開(kāi)發(fā)只能處于中低檔水平。控制技術(shù)的落后已經(jīng)成為影響國(guó)產(chǎn)包裝機(jī)械檔次功能進(jìn)一步提高的瓶頸。因此，開(kāi)發(fā)高檔包裝機(jī)械的控制系統(tǒng)，提高包裝機(jī)械的自動(dòng)化水平，是一個(gè)十分迫切的

2、任務(wù)。 本文先分析了吸塑機(jī)溫度控制系統(tǒng)的控制目標(biāo)，設(shè)計(jì)出了以單片機(jī)為核心，溫度傳感器、A／D轉(zhuǎn)換器、放大電路、多路開(kāi)關(guān)、硬件看門(mén)狗和觸摸屏為主要部件的硬件電路。在硬件電路的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。 針對(duì)吸塑機(jī)溫度控制對(duì)象的特點(diǎn)，本文的控制算法采用廣義預(yù)測(cè)控制。廣義預(yù)測(cè)控制是一種基于模型的控制算法，是70年代發(fā)展起來(lái)的一種新型的控制算法，它克服了現(xiàn)代控制理論在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的諸多困難，在工業(yè)過(guò)程中顯示出巨大的

3、魅力。原因是其基本原理對(duì)于復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。 算法方面，本文首先介紹了廣義預(yù)測(cè)控制的基本算法。廣義預(yù)測(cè)控制基本算法控制效果很好，但是需要在線進(jìn)行矩陣求逆。在線計(jì)算量太大的缺點(diǎn)，使其難以在單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)?？紤]到被控對(duì)象的傳遞函數(shù)的特點(diǎn)和控制器核心為單片機(jī)的情況，本文研究了三種改進(jìn)的廣義預(yù)測(cè)控制算法。 (1)具有PID結(jié)構(gòu)的廣義預(yù)測(cè)控制算法；此算法使用廣義預(yù)測(cè)的思想推導(dǎo)控制器的各個(gè)參數(shù)且具有PID算法參數(shù)易整