注塑保壓過程實物仿真平臺與控制方法研究.pdf

1、注塑保壓過程對最終的產品質量有著非常大的影響，目前，針對這一過程的控制研究方法主要包括根據所加工的聚合物的材料特性建立數學模型進行理論分析與在注塑機上直接進行實物實驗兩種方式。然而，這兩種方式分別有著計算量大、難以用于在線控制以及實驗成本較高、難以更換模具與材料的問題。因此，本文從注塑保壓過程中使用的聚合物材料的粘彈性入手，針對性地設計了一套用于模擬該過程的實物仿真平臺，實驗結果驗證了該平臺的有效性，且在該平臺上進行相關實驗能有效降低實

2、驗成本，提高實驗效率與安全性。同時，根據仿真平臺表現出的摩擦特性進行了抖動-脈沖控制方法的研究，實驗結果證明所使用的方法能較好地解決摩擦帶來的死區(qū)等問題。
　　本文的主要工作及創(chuàng)新點如下:
　　1.研究了注塑保壓過程中材料的粘彈性特性，并采用非定常Burgers模型對聚合物的非線性粘彈性進行表征。然后基于這一模型設計了一套由材料模擬系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)及控制系統(tǒng)五部分組成的實物仿真平臺。實驗結果說明該平臺能在較

3、大的工作范圍內表征注塑保壓過程特性，且其具有機械伺服系統(tǒng)中常見的摩擦等特性。
　　2.研究了機械系統(tǒng)中常見的摩擦問題，根據仿真平臺的開環(huán)實驗結果改進了原有的抖動控制方法，然后將脈沖控制與其結合成為抖動-脈沖控制方法并研究了不同控制參數及控制死區(qū)對該方法控制效果的影響，最后給出了該方法在仿真平臺上的實驗效果，并對方法的適用范圍進行了探討。實驗結果表明方法對固有頻率較低的系統(tǒng)具有很好的控制效果，而對固有頻率較高的系統(tǒng)則主要通過部分抖動