基于双模糊PID的食品包装机热封温度控制研究

目的 为提高食品包装产品的袋形质量和热封质量,提出一种提高食品包装机热封温度控制精度和稳定性的方法。方法 针对食品包装中塑料薄膜热封温度控制系统的稳定性和精确度不佳,造成包装材料过度收缩、封口不严等质量问题,设计双模糊控制器对PID参数进行在线整定,当温度偏差较大时采用模糊控制1进行粗调,以实现较快的动态响应;当温度偏差较小时采用模糊控制器2进行精调,以实现较好的稳态精度。并将双模糊PID控制器与传统PID、模糊PID控制器进行仿真对比。结果 Matlab仿真结果表明,双模糊PID控制器具有调节速度快、鲁棒性强、超调量小的优点,可以有效提升控制系的控制精度和稳定性。结论 双模糊PID控制器自适应能力强,能够克服食品包装机热封温度控制系统非线性、时变性等缺点,实现了包装机热封温度快速稳定调节。实验测试表明,将热封温度偏差控制在±1.5 ℃以内,在一定程度上提升了食品包装质量和设备自动化水平。     

立式包装机包装材料恒速供送控制

目的提高立式包装机的薄膜包装材料运行速度控制精度,提升包装袋的袋长精度和袋形外观质量。方法分析了影响立式包装机包装材料恒速控制精度的因素,在此基础上提出自适应模糊PID的控制策略,以实现系统参数的在线调整及优化,进而实现包装材料的速度在线调节。同时基于PLC搭建立式包装机控制系统,介绍控制系统的硬件结构和软件设计方法。结果实验结果表明,文中提出的控制方法包装精度约为±0.1 mm,有效提高了包装材料供送速度精度,使其速度误差控制在允许范围以内。结论该控制系统实现了包装材料供送速度的精确控制,提高了袋长精度和袋形质量。     

模糊自整定PID控制在VAV末端装置中的应用

将模糊控制和普通PID控制相结合,介绍了一种基于模糊控制规则的模糊PID控制器的设计方法并将其应用于VAV空调系统的末端装置控制.建立了变风量系统空调房间和末端装置的数学模型,并在此基础上进行仿真实验;结果表明这种方法比普通PID控制方法精度高、超调量小,特别是对对象参数的变化具有更好的适应性和稳定性.     

基于模糊短反馈PID控制的粉末包装计量控制系统

目的粉末包装计量控制系统具有非线性等特点,传统的PID控制越来越无法满足工业产品包装的性能要求,为了提高包装机计量控制系统的速度、精度以及稳定性等,以实现快速精准的产品包装。方法在现有控制理论的基础上,结合模糊控制理论和生物神经内分泌腺体激素调节的原理,提出一种基于模糊短反馈PID控制的粉末包装计量控制系统。模糊控制的引入可以实现对传统PID控制器参数的在线调整;短反馈算法的引入可以使模糊PID控制更加精确、快速,并将该新型控制算法应用到粉末包装定量控制系统中与传统控制算法进行对比。结果通过Matlab中的Simulink工具箱搭建模糊短反馈PID控制的粉末包装计量控制系统仿真平台,并与传统的PID控制和模糊PID控制进行了比较可知,该系统具有响应速度快、抗干扰能力强等优良的性能。结论通过仿真验证可知,模糊短反馈PID控制的粉末包装计量控制系统具有稳定性好、响应快等良好的性能指标,同时具备一定的抗干扰能力。     

瓦楞纸板生产线电机同步控制方法

目的为了提高瓦楞纸板其生产效率、降低次品率,将神经网络和模糊控制相结合,提出一种传送电机同步控制方法。方法在分析传送装置和工艺要求的基础上,建立传送过程数学模型。设计神经元PID控制器,可用于弥补传统PID控制在解决非线性、时变、强耦合等方面的不足,模糊控制器可用于速度补偿。基于DSP设计相应的控制系统,最后进行实验研究。结果控制算法的收敛速度较快,控制系统稳定性较好,能够实现各电机的同步控制。结论该控制方法可以满足瓦楞纸板生产要求。     

基于PID增益模糊调整的核子秤恒流控制系统

在核子皮带秤传统PID控制器的基础上,通过大量的实际生产数据和获取的控制经验,利用模糊推理的方法制定模糊控制规则表,确定模糊增益调整参数,实现对PID增益的在线自动整定,大大提高了核子皮带秤物料恒流控制的稳定性、可靠性和准确性,取得了较好的控制效果.     

基于模糊PID的电子水泵在线检测流量控制研究

目的:针对电子水泵在线检测系统工作时流量稳定时间长、稳定误差大的问题,研究一种更加高效、稳定的流量控制方式。方法:在传统PID控制方法的基础上引入模糊控制策略,设计一种实时优化PID控制的比例、积分、微分参数的模糊PID控制器;基于模糊PID控制器的设计完成了阀门开度-流量模型及传递函数的建立,以及包含参数整定的模糊PID主体设计;搭建了系统仿真模型,对比模糊PID与传统PID的仿真效果,并进行实验验证。结果:实验结果表明,模糊PID使单点流量控制稳定误差下降至±0.8%,稳定时间缩短至100 s。结论:采用模糊控制的PID调节策略能够提高电子水泵在线检测系统中流量控制的稳定性,还提高了检测效率。     

空调房间温度模糊分数阶PID控制器的设计

针对具有大时滞、大惯性和时变等动态特性的空调房间对象,综合模糊控制与分数阶PID控制理论,提出了模糊分数阶PID室温控制器的设计方法.首先,对于空调房间温度对象,进行数学建模.然后,运用模糊控制规则,获取相应的分数阶PID室温控制器的控制参数,从而构建出空调房间温度的模糊分数阶PID控制系统.并且,通过数值仿真对其进行验证.结果表明,该模糊分数阶PID室温控制器是可行的,与分数阶PID控制器相比,具有更好的控制性能.     

多指灵巧手双闭环模糊控制

设计一种双位置闭环模糊控制器,用于多指灵巧手的位置控制。利用电机码盘反馈构成内位置环控制,采用一般的PID控制律;通过关节位置反馈形成外位置环控制,采用模糊控制算法。这种两层位置反馈控制可弥补只有码盘反馈的半闭环控制结构的不足,使具有强非线性的钢缆传动系统包含在闭环内,从而提高系统的稳定性和鲁棒性。实验证明跟踪精度明显提高。     

基于模糊自适应PID的加样臂位置控制

为实现快速、平稳的加样臂位置控制,将模糊控制与传统PID控制相结合,设计出基于模糊自适应PID的位置控制器.通过模糊控制在线调整位置环PID控制器的3个参数,使控制器具有较强的自适应能力和抗负载扰动能力,同时还具有传统PID控制器精度高的优点.仿真结果表明,基于模糊自适应PID的位置控制器比传统PID位置控制器响应速度快,调节时间短并具有抗干扰能力.进行了加样臂的运动控制实验,以传统PID控制作为对比,通过改变加样臂的运动环境验证了模糊自适应PID控制可以实现加样臂的准确位置控制并具有一定的自适应能力,可以为类似控制器的设计提供参考.     

基于PLC的颗粒包装机称量系统设计

目的 为提高颗粒包装机称量精度和稳定性,基于PLC设计一种颗粒包装机称量系统.方法 分析颗粒包装机结构和工艺流程,并给出控制系统结构,包括核心处理器PLC、交流控制器、伺服电机驱动器、传感器、三相电机和伺服电机等.以称量控制为主要研究对象,提出一种粒子群模糊PID称量控制器,以提高称量控制系统的收敛速度、通用性和可移植性.最后进行仿真和实验研究.结果 相关结果表明,与模糊PID控制器相比,加入粒子群优化算法后,系统的响应速度更快,达到稳定状态所需时间更短,实际包装误差仅为0.528％.结论 所述称量控制系统可以有效地提升称量精度,有利于提高颗粒包装机的自动化水平.     

基于模糊PID的螺旋加料机构粉体进料精度控制

目的 螺旋式加料机构存在传感器响应时间差，造成系统延迟，非线性等问题，采用容积式来计量填充物料的质量的填充误差大。本文提出一种基于模糊PID控制的螺旋式加料机构计量控制系统。方法 利用模糊PID对螺杆式粉料加料装置进行控制，通过模糊规则对PID控制比例、积分、微分参数实现参数自调整。基于Matlab中Simulink模块下模拟该模糊PID控制系统。结果 该控制系统稳定时间减少了66%，快速性提高了21%，超调量降低了10%。结论 基于模糊PID控制系统的计量控制性能优于传统PID的。     

基于FPGA和模糊PID的纸材上料机控制系统设计

采用FPGA芯片设计了纸材上料机直流调速控制系统,提出了预设运行速度曲线实现惯性分离的控制策略,设计了模糊PID双闭环算法,缩短速度上升的时间并提高稳态精度,RS232接口使系统可以多机协同工作,并且通过判断算法解决了卡纸、重张问题。在Quartus Ⅱ 6.0中设计了包括速度电流检测、模糊PID算法、调速给定和RS232的控制核心。试验表明,系统动作准确、反应快速、性能稳定。     

基于模糊神经网络PID的卷材纠偏控制

目的为了提高卷材边缘的整齐度,提升包装产品质量,降低包装材料损耗。方法分析卷材放卷过程中跑偏的原因,在分析放卷纠偏系统数学模型的基础上,提出一种模糊神经网络PID的纠偏控制器以实现复杂的卷材放卷系统参数自调整以及优化。结果仿真和实验结果表明,模糊神经网络PID具有更快的响应速度,超调量更小,纠偏控制精度达到±0.5 mm。结论所述控制方法能够明显降低软性包装材料跑偏误差,大大提高了产品包装质量。     

基于双模糊PID的药品包装贴标张力控制系统设计

目的 为提高药品包装的贴标精度,设计一种基于双模糊PID控制器的贴标机张力控制系统。方法 简要论述药品包装生产线结构及其工艺流程。针对标签纸带收卷过程具有时变性、非线性和动态干扰等特点,设计一种双模糊PID张力控制器。利用副模糊控制器实现主模糊控制器的变量论域系数整定,而主模糊控制器可实现PID控制器参数整定。通过实验验证所述控制系统的有效性。结果 实验结果表明,与PID控制器相比,双模糊PID控制可使系统超调量减小50%,系统调节时间减小65%;贴标位置准确、标签贴附平整。结论 所述控制系统具有较好的抗干扰性能,贴标效果良好,具有一定使用价值。     

大惯量专用转台高精度控制研究

针对大惯量专用转台运行过程中存在的系统响应时间长、易产生振荡以及末端位置定位误差较大的问题，提出了一种基于全闭环+模糊自适应PID （proportion integral differential，比例积分微分）的精度控制方法。在大惯量专用转台执行机构处加入多圈绝对式编码器，以实现控制系统的全闭环；利用模糊自适应PID控制实现不同负载下高精度控制系统的快速调节。为更加深入研究大惯量对专用转台控制系统的影响，对转台进行了系统建模；同时在MATLAB仿真环境中分别建立了基于模糊自适应PID控制和普通PID控制的转台控制系统仿真模型，并搭建了转台测试平台进行验证实验。对比不同控制方式下系统控制性能的仿真结果可知：普通PID控制系统响应时间长，系统跟随误差大；而使用模糊自适应PID控制可使系统的响应速度提高75%，跟随误差降低降低70%。由实验结果可知专用转台定位精度为[-0.2°,0.2°]，满足了设计精度要求。仿真和实验结果表明利用模糊自适应PID控制可有效提高系统的响应速度，全闭环控制可使系统的定位精度得到有效提高。研究结果为转台控制系统的设计提供了有效的参考数据，促进了大惯量转台的高精度化发展。     

枕式包装机包装材料供送速度控制

目的 为了提高包装袋的袋长精度,提升包装袋体外观质量。方法 提出一种基于神经网络PID自适应的三伺服枕式包装机包装材料速度控制方法,将传统的PID控制方法同神经网络控制相结合,设计一个神经网络PID控制器,包括控制器结构和学习算法,可用于解决相关非线性问题。结果 仿真和实验结果表明,采用神经网络PID控制方法,包装材料速度达到稳态时,所用时间约为2 s,最大超调量不超过2%,包装袋长误差能够有效控制在±1 mm以内。结论 所设计的控制方法与传统的PID控制相比,具有响应速度快、抗干扰能力强、控制输出稳定等优点,能够显著提高包装袋长精度。