智能气调包装系统

针对我国气调保鲜包装技术及应用的落后状况,采用Mix9001气体混合器、CMV-2气体比例分析仪、DQB-700N气调包装机及PLC控制器,构建了基于气体在线检测与比例控制的智能气调包装系统。利用气体比例分析仪监控气体组分,PLC控制气体混合器和气调包装机,实现包装容器保鲜气体的比例混合和充气包装。实验表明,该系统可自动实现包装袋保鲜气体的比例混合和充气包装,减少了保鲜气体的耗气量,提高了工作效率,同时省却了传统气调包装的真空气室。     

化学气相沉积镀膜机控制研究

以RF-500型镀膜机为例介绍了化学气相沉积（CVD）镀膜机的结构以及工作原理;为克服RF-500型CVD镀膜机传统的电气控制缺点,开发了一套基于工业控制计算机的控制系统。描述了该镀膜机控制系统的硬件结构和软件功能。对基片温度、气体流量及开关量的控制效果进行了大量的实验研究。结果表明：基片温度控制精度达到±1℃、工作（反应）气体的流量控制精度达到10mL/min,可以进行精确的开关量控制。应用表明：该控制系统可以实时监控RF-500型CVD镀膜机的运行。     

电机无速度传感器控制技术在包装生产线中的应用

目的 为提高自动化包装生产线的产品效率和质量,简化传动系统结构,改善永磁同步电机控制系统性能。方法 提出一种基于滑模观测器的无速度传感器控制技术,建立永磁同步电机数学模型。在此基础上,设计一种滑模自适应观测器,可用于观测定子电流和转子磁链,同时给出一种I/F启动策略。通过仿真和实验对系统性能进行验证。结果 仿真和实验结果表明,所述控制方法不仅可以解决电机启动问题,而且采用滑模观测器能够较好地实现转速跟踪,进而确保转子位置准确性。在实际应用中,可将横封横切机构的切点偏差控制在0.4mm以内,平均偏差只有0.2mm。结论 无速度传感器控制系统具有响应速度快、调速性能好、鲁棒性强等特点,可以确保电机速度、位置控制精度,进而降低整个控制系统的冗余性、不稳定性,适合包装、仿真、印刷等场合使用。     

包装机拉膜机构纠偏装置鲁棒控制系统设计

目的 为提高包装生产线纠偏机构控制精度，改善产品外观，提高产品合格率，结合转矩观测器和积分型滑模变结构算法设计一种纠偏装置控制系统。方法 在分析纠偏装置结构的基础上，以纠偏伺服电机为研究对象，提出一种电机控制方法。负载转矩观测器和积分型滑模控制器不但可以解决负载扰动对控制系统性能的影响，而且可以减小滑模控制器的抖振幅度，饱和函数则可以进一步减小系统抖振。通过实验验证所述方法的可行性和有效性。结果 实验结果表明，所述控制方法基本无超调量，达到稳定状态约耗时0.5 s;采用所述纠偏装置，包装薄膜跑偏量最大值只有0.70 mm，包装合格率均在97%以上。结论 在保证产品质量前提下，纠偏装置鲁棒控制系统可以提高产品合格率和包装生产线工作效率。     

基于Workbench的粘箱机推动臂强度分析与优化设计

目的 为提高肥料包装计量精度,设计一种肥料包装机控制系统。方法 建立肥料动态称量系统数学模型。结合模糊控制和内模控制理论的先进控制算法,设计肥料包装计量精度控制系统。采用内模控制使PID控制器参数简化,同时模糊控制的引入实现了控制参数的在线调整。利用肥料质量偏差及其变化率,基于Mamdan二维模糊控制器实现内膜控制参数λ的自动调整。结果 实验结果表明,在模糊内模PID控制下,质量最大相对误差为1%;质量绝对误差的平均值为0.2 kg;控制算法超调量较小、具有很好的动静态性能;系统称量误差大幅度减小。结论 所述控制方法和系统可以提高称量包装设备的效率和精度。     

筒子纱自动包装生产线控制系统设计

目的 为进一步提高筒子纱包装过程的自动化程度,采用分布控制和集中管理模式设计一种筒子纱包装生产线控制系统.方法 该控制系统主要包括上位机、自动包装模块、自动码垛模块.控制系统硬件可分为监控层、应用层、控制层和设备层.上位机基于TCP/IP协议制定系统应用层,通过工业以太网与各模块控制器通讯.各模块控制器会将传感器采集到的信息发送至上位机,上位机进行数据处理、分析、存储等操作,进而实现数据共享.针对筒子纱翻转系统,利用机器视觉采集筒子纱侧面图像,经图像处理后,与模板进行比较,进而判断筒子纱姿态并执行翻转操作,最后进行实验研究.结果 实验结果表明,所述控制系统的包装成功率可以达到99.7％以上.结论 筒子纱自动包装生产线具有成功率高、包装速度快、稳定性高等优点,可满足筒子纱包装需求.     

硫酸生产中的流量控制系统研究

介绍了一种用于化工领域的流量比值控制系统。该系统以三菱PLC为控制中心，结合传感器、流量计等设备，组成流量比值控制系统，以氯化钾和硫酸制造硫酸钾工艺为例，介绍此控制系统在化工领域的应用。控制系统根据氯化钾流量来控制硫酸的流量，满足工艺要求。实际应用表明该系统具有较高的控制精度和稳定性。     

充气包装气体充填量的PID控制

分析了影响充气包装气体充填量的因素,对于特定批量产品进行充气包装时,提出了PID控制充填量的方法,给出了PID控制模型和实现方法。杭椒和切片莲藕臭氧充气包装试验表明,利用PID控制气体充填量,可以提高充填精确度,延长货架寿命期。     

基于DSP的果蔬包装机控制系统设计

目的 为了提高果蔬产品的包装质量和包装效率,设计一种果蔬包装机控制系统。方法 基于DSP设计一种果蔬包装机控制系统,介绍果蔬包装机的基本结构和工艺流程,在此基础上,结合触摸屏和DSP给出控制系统硬件结构,包括触摸屏、DSP控制模块、温度控制模块、IO信号采集模块以及伺服驱动系统等。同时开发全自动果蔬包装机运动控制系统软件,包括人机界面和控制系统主程序的设计。最后,将该控制系统移植到传统果蔬包装机,并进行实验研究。结果 实验结果表明,良品率能够达到98%,包装机运行稳定,包装效率高。结论 所述基于DSP的果蔬包装机控制系统,满足包装工艺要求,整体性能良好。     

基于模糊设定值加权IMC-PID算法的纸张定量控制

目的 造纸机定量控制系统存在时滞性大、非线性和干扰多等困难,传统的PID控制动静态性能差,已无法满足越来越高的生产需求,为了减小纸张定量的偏差拟研究新的控制策略。方法 在传统内模控制和内模PID（IMC-PID）控制的基础上,结合模糊算法,设计模糊设定值加权IMC-PID算法控制系统。该控制算法通过在线整定内模PID控制器比例作用部分的设定值加权系数,改善控制系统性能指标,并将该控制算法应用到纸张定量中,与传统控制算法进行对比。结果 传统PID控制与内模PID控制相比较,基于模糊设定值加权IMC-PID算法具有良好的跟踪性和抗干扰能力等。结论 基于模糊设定值加权IMC-PID算法可有效控制造纸机定量控制系统,能够明显提高系统的控制精度等性能指标。     

二阶滑模离心-振动试验系统的振动控制

针对离心-振动试验系统的振动位移跟踪控制存在参数不确定性和干扰的问题,提出一种基于二阶滑模的振动位移跟踪控制方法。该方法基于高阶滑模控制基本原理,通过建立离心-振动复合试验系统数学模型,利用李雅普诺夫第二法设计出二阶滑模振动位移控制律。仿真结果表明：该方法在2 s内能够完成位移跟踪,跟踪准确度达到0.001 m,能够有效降低系统抖振,实现振动位移跟踪的精确定位,具有较高的控制精度和可靠性。     

食盐及其类形物的高精度定量包装设备研究

针对食盐定量包装生产称量精度低、自动化程度不高等问题,对高精度食盐定量包装设备进行研究,通过分析食盐本身的物理特性,设计了称量、传送、复检反馈装置.称量装置设计为可调式量杯结构,以量杯体积估计预包装的食盐质量;复检反馈装置设计为多传感器的皮带秤结构,克服自重与重物重量比大对称量精度的影响.通过对动态称重过程中存在的误差...     

气-液膜接触器结构优化及其传质性能研究

以海水作为吸收剂,采用模拟烟气,对气-液膜接触器进行传质性能评价试验,考察其工艺结构参数、气液介质流动速率及方式、气液压差、烟气SO2浓度等因素对传质系数、脱硫率及膜效用的影响.试验表明,在气相压力较低情况下,气液流速、气液压差对总气相传质系数影响明显,而烟气SO2浓度的影响可忽略不计.适当提高膜接触器的填充密度,增加膜吸收级数,采用错流模式的气液流动方式,均可改善烟气流场分布,增大有效传质面积,提高膜效用.与传统吸收塔相比,新型膜气体吸收装置的气液两相独立控制,可灵活应对烟气浓度变化对脱硫稳定性的影响,同时具有低气阻、耐污染、规模可线性放大等优点,工业化应用前景广阔.     

包装生产线视觉上料控制系统研究

目的 为提高包装生产线中上料、送料过程的自动化程度,基于机器视觉设计一种视觉上料系统。方法 介绍摄像机成像原理。在此基础上,详细论述视觉标定过程,包括刚体变换、透视投影、图像离散化等。论述视觉上料控制系统结构,主要由工控机、软件平台、人机交互界面组成。工控机可实现视觉采集模块、机器人控制模块、传感器信号采集模块的分布控制和集中管理。通过实验验证所述控制系统的有效性。结果 实验结果表明,最大定位误差只有0.7 mm,定位精度较高;填料成功率可以达到99.5%以上,基本不会出现误抓、漏抓等情况;系统响应速度快。结论 包装生产线视觉上料控制系统具有响应速度快、定位精度高、填料成功率高等优点,可满足包装过程高速、高精度要求。     

膜式燃气表内部流动数值模拟研究

采用CFD数值模拟方法对有柔性膜片的膜式燃气表内部流动进行数值模拟研究,解决了皮膜和旋转阀之间的联动关系以及旋转阀转动与皮膜运动的仿真实现等技术问题;运用滑移网格、动网格及用户自定义函数(UDF)技术实现了膜式燃气表内部流动的动态数值模拟,获得了旋转阀与阀座存在1mm间隙的情况下膜式燃气表内部流场和仪表压损数据.结果表明,数值模拟技术用于膜式燃气表这种复杂结构的内部流动研究是可行的.     

立体停车位液压系统控制策略及节能控制技术研究

针对目前立体停车位均采用阀控液压动力系统,存在系统效率低、能耗大等问题,将伺服电机直驱定量泵的节能技术应用于立体停车位的液压系统中.采用滑模变结构算法与模糊控制算法相结合的模糊滑模控制算法作为立体停车位各个工况切换的控制策略,相比于工业中常用的模糊PID控制算法,模糊滑模变结构控制能够对系统设定流量需求进行快速响应,在多个工况切换时,波动小、稳定速度快.同时对使用节能技术的立体停车位运行时的功率、能耗及系统效率进行测试,结果表明使用伺服电机直驱定量泵的液压节能系统与使用传统阀控液压系统相比,能耗降低了31.2%,系统效率提高了33.2%,具有较好的节能效果.     

考虑间隙的叶片辊轧机轧辊调整机构滑模控制研究

针对间隙对叶片辊轧机轧辊左右调整机构造成振动冲击的问题,建立了轧辊调整机构的动力学模型,采用微分几何反馈线性化方法对该动力学模型进行线性化解耦处理。在此基础之上,设计了基于干扰观测器的滑模控制器,利用MATLAB/Simulink软件对滑模控制过程进行跟踪仿真,并将滑模控制算法应用于叶片轧制现场,验证了滑模控制的有效性。研究结果表明,采用基于干扰观测器的滑模控制算法可以实现系统轨迹的高精度跟踪。所设计的的滑模控制器可以很好地实现对轧辊调整机构的控制,提高轧辊位置调整精度,从而提高叶片加工精度。     

温室气体监测用四氟化碳标准气体气相色谱分析方法及定值方法的研究

叙述了温室气体监测用四氟化碳(CF4)标准气体气相色谱的实验方法和条件,给出了气相色谱分析方法的精密度和实验结果。该方法重现性好,分析结果准确可靠。     

采样器气体流量闭环控制研究

针对传统采样器气体流量采用开环控制,随着抽气泵负载的增加引起气体流量的下降,导致采样气体体积误差偏大的问题,提出了闭环流量控制的气体采样器,并对其进行了研究。利用微型气体质量流量传感器、可调微型气泵及控制器组成了闭环控制系统,并结合带死区的增量PID控制算法和积分累积气体采样的方式,消除了采样流量由于负载的变化而引起的误差。最后通过实验证明了闭环控制的采样器气体流量具有较好的线性度及较高的精度。     

引入扰动补偿的多电机滑模协同控制研究

目的 解决多电机协同控制时容易受到非线性和外界扰动等不定因素的影响。方法 基于多电机偏差耦合控制结构,与引入扰动补偿的混合非奇异终端滑模变结构控制相结合,并与传统PI(Proportional Integral)调节器控制效果做仿真对比。结果 本文所提控制算法通过计算机仿真软件进行验证分析,该算法能够使得电机在启动时效果较好,转速误差在受到扰动时效果优于传统PI控制约8.50%;电机转矩在受到扰动后控制效果更加理想,几乎不存在迟滞时间就能达到新的负载转矩值;在受到负载扰动时转速误差波动较小,优于传统PI控制约8.83%。结论 通过计算机仿真验证得出,引入扰动补偿后的混合非奇异终端滑模变结构控制系统的响应时间和收敛速度、控制性能和鲁棒性都要优于传统PI控制的。