注塑過程快速高效2D控制.pdf

1、注塑過程是目前應(yīng)用較為廣泛的塑料加工方法，其保壓壓力、注射速度等過程參數(shù)的控制品質(zhì)是影響制品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。注塑過程是一種典型的間歇過程，具有時間軸和批次軸的2維動態(tài)特性。但是，由于注塑過程的快速性和控制器軟硬件限制，傳統(tǒng)的2D算法因其復(fù)雜性難以在注塑機(jī)控制器上實(shí)現(xiàn)。因此，對于以注塑過程為典型代表的快速間歇過程，如何研究一種快速高效的2維控制算法，在保證閉環(huán)控制性能的前提下，同時解決實(shí)時計(jì)算量大、占用計(jì)算資源多的問題，一直是近年來過程控

2、制的研究熱點(diǎn)。針對這種需求，本論文開展了面向注塑過程的快速高效2D控制算法研究。
　　本文的主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　1.在2D控制框架下，將預(yù)測函數(shù)控制(PFC)和迭代學(xué)習(xí)控制(ILC)相結(jié)合，提出了一種2D預(yù)測函數(shù)控制(2D-PFC)算法;分析了算法的高效性和參數(shù)整定策略;最后，通過仿真對算法的收斂性、抗擾性、約束處理等方面進(jìn)行驗(yàn)證，并與IMC-PID的控制性能進(jìn)行了對比，表明了算法的優(yōu)越性。
　　2.考慮到注

3、塑控制系統(tǒng)的軟硬件限制問題，通過采用單基函數(shù)和雙基函數(shù)，對2D-PFC算法進(jìn)行簡化，進(jìn)一步降低算法的在線和離線的運(yùn)算量。利用2D-PFC簡化算法，在工業(yè)注塑機(jī)上實(shí)現(xiàn)了注射速度和保壓壓力的閉環(huán)控制，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了算法的高性能和實(shí)用性。
　　3.在單基函數(shù)2D-PFC基礎(chǔ)上，進(jìn)一步通過采用一階加純滯后模型描述注塑過程，分析過程和模型之間的誤差并進(jìn)行預(yù)估，設(shè)計(jì)了基于2D誤差預(yù)估的預(yù)測函數(shù)控制算法，所得控制律更加簡潔且控制參數(shù)易于整定。最