熱成型機中聚合物加熱過程溫度控制的研究.pdf

1、熱成型是將聚合物片材加熱至成型溫度，達到軟化，然后再加工成各種形狀的塑料加工方法。本文根據(jù)熱成型生產過程的特點，并以實現(xiàn)產品質量提高、生產過程自動化以及節(jié)能減耗為前提，在傳熱學的基礎上，根據(jù)能量守恒定律，針對片材的移動，分析了片材在加熱爐內的加熱過程，并建立了能準確描述此過程的數(shù)學模型。針對此改進的模型，分析出了影響模型最大的幾個參數(shù)，并通過機理分析和實驗相結合，運用最小二乘法對這些參數(shù)進行估算，這樣不僅大大的簡化了原有的復雜數(shù)學模型，

2、而且還提高了模型的預報精度；并在傳熱學的基礎上，利用數(shù)據(jù)擬合分析并建立了爐內空氣溫度與加熱瓦溫度的函數(shù)關系模型，實現(xiàn)對不同區(qū)域的空氣溫度進行估算；
　　然后基于以上模型制定了聚合物熱成型加熱的設定值優(yōu)化算法，并建立了以提高產品質量和節(jié)能降耗為目標的優(yōu)化目標模型，并利用遺傳算法計算出一組工藝參數(shù)下的加熱瓦最優(yōu)設定值，在一定的程度上提高了產品的質量和實現(xiàn)了節(jié)能減耗。并在此數(shù)學模型的基礎上，利用遺傳算法對模糊PID控制器進行參數(shù)優(yōu)化，并

3、將此控制器應用于對熱成型串級控制器的仿真中，同時針對加熱過程中存在的各種擾動因素，建立了基于PID補償?shù)木酆衔锛訜峥刂撇呗?。通過仿真分析表明，相對于傳統(tǒng)的模糊PID控制而言，此系統(tǒng)具有更好的穩(wěn)態(tài)性、動態(tài)性及魯棒性，并且該控制策略在一定的程度上能降低擾動對加熱過程的影響。
　　最后在Microsoft Visual C++6.0集成開發(fā)環(huán)境下，采用MFC類庫，使用C++設計語言開發(fā)完成了監(jiān)控界面，此監(jiān)控界面完成了與PLC通信，實時接