神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID在全自動(dòng)包裝機(jī)同步控制系統(tǒng)中的研究.pdf

1、包裝機(jī)同步速度控制是包裝過(guò)程中最為重要的環(huán)節(jié)之一。同步速度--尤其是印刷和糊口的速度匹配，即文中提到的交流電機(jī)速度調(diào)節(jié)，對(duì)包裝袋成品率的高低起著決定性的影響。正是因?yàn)樗俣韧饺绱酥匾?，所以在包裝控制系統(tǒng)中，對(duì)速度回路的控制精度要求較之其它類型的回路控制都要高，如何提高該速度回路的控制效果，一直以來(lái)都是人們研究的熱點(diǎn)。 當(dāng)前包裝行業(yè)速度控制普遍采用傳統(tǒng)PID算法，通訊方式以RS485為主，PID算法具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)方便、適應(yīng)性強(qiáng)

2、等特點(diǎn)，但是該算法在速度回路中的應(yīng)用存在下面幾點(diǎn)問(wèn)題：①調(diào)節(jié)緩慢；②抗干擾能力弱；③穩(wěn)定性差等。同包裝生產(chǎn)線上其他控制回路相比，傳統(tǒng)PID控制下的速度回路在改變?cè)O(shè)定值后，測(cè)量值穩(wěn)定到新設(shè)定值上的時(shí)間是很長(zhǎng)的。同時(shí)，電機(jī)負(fù)載的變化、同步信號(hào)的丟失、機(jī)械方面的影響等干擾產(chǎn)生時(shí)，速度回路很容易偏離設(shè)定值發(fā)生較大幅度的波動(dòng)。這些問(wèn)題的存在限制了速度回路控制精度的提高，更成為速度控制進(jìn)一步提升的一個(gè)瓶頸，如果能找到一種合適的控制算法去解決這個(gè)問(wèn)題

3、，將對(duì)整個(gè)包裝行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，因此對(duì)這個(gè)問(wèn)題的研究具有很好的理論價(jià)值以及實(shí)際推廣價(jià)值。 本論文以此為背景，通過(guò)詳細(xì)分析伺服電機(jī)的工作原理與特性，對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID進(jìn)行了深入研究，并應(yīng)用PLC技術(shù)，設(shè)計(jì)糊口包裝機(jī)的同步控制系統(tǒng)，其中詳細(xì)介紹了采用PLC控制系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)內(nèi)容。最后通過(guò)仿真試驗(yàn)驗(yàn)證該控制系統(tǒng)的可行性和優(yōu)越性，論文主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下： 總體設(shè)計(jì)了全自動(dòng)包裝機(jī)同步控制系統(tǒng)。主要

4、介紹包裝機(jī)工作原理、同步控制策略以及軟件系統(tǒng)，在前人工作的基礎(chǔ)上分析了傳統(tǒng)同步控制方案的優(yōu)缺點(diǎn)，針對(duì)傳統(tǒng)同步控制中電機(jī)轉(zhuǎn)速的不穩(wěn)定性以及時(shí)滯性，結(jié)合自己的項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)了新的同步控制方案并給出控制原理，系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)及其實(shí)現(xiàn)。 根據(jù)系統(tǒng)同步電機(jī)控制原理，分析系統(tǒng)主電機(jī)轉(zhuǎn)速、電壓閉環(huán)控制的特性，設(shè)計(jì)閉環(huán)控制方案。為了增強(qiáng)系統(tǒng)的自適應(yīng)性，閉環(huán)控制一改往常采用單一常規(guī)PID控制的技術(shù)，而將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與PID控制相結(jié)合構(gòu)造出基于神經(jīng)

5、網(wǎng)絡(luò)PID控制算法。論文詳細(xì)闡述了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在PID控制中的應(yīng)用，對(duì)BP算法進(jìn)行了有效改進(jìn)，構(gòu)造了一種基于改進(jìn)型BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制，并對(duì)其在系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了仿真研究。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制算法在系統(tǒng)的仿真研究。先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行常規(guī)PID控制，然后將本文設(shè)計(jì)的改進(jìn)型BP算法應(yīng)用于系統(tǒng)，并在Matlab環(huán)境下進(jìn)行兩種控制效果仿真實(shí)驗(yàn)，得出仿真曲線的同時(shí)對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，本文所設(shè)計(jì)的改進(jìn)型BP控制算法較之傳統(tǒng)PID控制算