基于差分进化算法的模糊控制器在全自动注射机的应用

针对传统模糊控制器控制过程复杂,很大程度依赖专家经验等缺点,结合全自动注射机的工作特点,提出基于差分进化算法的模糊控制方案。采用Matlab搭建实验仿真平台,对于全自动注射机温度控制系统进行实验设计,同时对于控制器进行验证分析。仿真结果表明,基于差分进化算法的模糊控制器具有较好的抗干扰性、稳定性,在全自动注射机温度控制中,相对传统模糊控制器,其恒定性和鲁棒性控制效果更加良好。基于差分进化算法的模糊控制器应用于全自动注射机温度控制系统,能更大程度上提高系统性能与温度控制精度,进而提升产品质量。     

注射机料筒温度灰色预测控制研究

将灰色预测算法和模糊控制算法相结合,两种算法互为补充,建立灰色模糊控制器对注射机温度控制系统进行优化。以二板直压式注射机控制器为模型搭建了MATLAB仿真平台对算法进行验证。仿真结果表明:提出的算法能够很好地优化PID控制参数,大大减小了系统的超调量和调节时间,其算法性能优良,极大地提升了注射机温度控制系统的性能。     

中国塑料专利

<正>专利名称:注塑模具浇注系统废料脱模机构及其控制系统专利申请号:CN200620046232.1公开日:2008.01.30本实用新型涉及一种注射机模具脱模设备。一种注射机模具浇注系统废料脱模机构及其控制系统,包括注射机、注塑模具和机械手,它安装在注塑模具     

基于模糊滑模迭代的注射机液压系统控制

注射机液压控制系统是一个非线性、大时滞性、时变性的复杂过程,传统PID控制精度较低、灵敏性较差,为此设计了一种模糊滑模迭代的注射机液压控制器。其中迭代学习控制算法用于实现目标值的跟踪;滑模控制器采用液压系统的偏差及其变化率对滑模输出进行模糊化和解模糊化处理;通过实时控制调节迭代学习控制器的增量得到理想的控制效果。仿真结果表明,与传统PID控制方法相比,模糊滑模迭代控制算法超调量小、调节速度快,能够满足注射机液压系统控制精度与鲁棒性的要求。     

塑料注射机虚拟仿真系统的动画研究

采用ProE Plastic Advisor软件研究了塑料注射机虚拟仿真系统,对汽车悬架垫片注塑工艺参数的仿真研究得到了不同注射工艺参数的动画。仿真结果表明:汽车悬架垫片的最佳浇口位置位于零件中心。选取最佳浇口位置为注射位置,汽车悬架垫片的总注射时间为1.24 s,最大注射压力为40.32 MPa,最大注射温度和最小注射温度分别为240℃和239.62℃。冷却过程中,注射位置附近的温差最大,高于平均温度2.92℃;距离注射位置最远的位置温差最小,低于平均温度1.67℃。基于注射机虚拟仿真系统,分析了熔体温度和模具温度对塑料注射过程的影响。结果表明,注射压力和注射时间都随着熔体温度的增加而减小,注射时间随着模具温度的增加而增大,而注射压力随着模具温度的增加而减小。     

基于改进遗传算法的二自由度PID控制注射机液压控制系统

基于二自由度PID控制器的注射机液压控制系统,采用改进遗传算法进行二自由度参数整定。半实物仿真实验表明:改进遗传算法通过优化选择算子和变异算子提高算法搜索速度并保证全局最优性,具有更快的搜索速度和全局最优性,在最优参数的控制下液压系统具有理想的控制效果。     

基于永磁同步电机的液压注射机驱动系统设计

基于反推控制和模糊控制提出了一种液压注射机永磁同步电机(PMSM)控制方法。首先建立了电机数学模型,基于反推控制原理设计了一种反推控制器,分别以转速误差和磁链误差、转矩误差为状态变量。该控制器可以实现系统解耦,提高电机速度跟踪性能。同时利用模糊控制实现了反推参数的实时调整,以提高系统的抗干扰能力。仿真分析结果表明,该液压注射机PMSM模糊反推控制方法具有较强的鲁棒性和快速响应特性,在提高速度跟踪性能的同时,对参数扰动具有较好的抑制效果。     

模具液压抽芯回路在普通注射机上的应用

普通注射机不能实现模具对塑料制品的液压抽芯,阻碍了模具的发展和工程塑料的应用。本文介绍了现代模具液压抽芯方法,模具液压抽芯回路在普通注射机上的应用以及注射机电气和液压装置的设计原理。该装置对普通注射机实现模具液压抽芯具有一定的意义。     

基于鲁棒PID控制器的注射机料筒温度控制系统

注射机的料筒温度是决定塑料成品品质的一个关键因素。基于一个假设,即存在一个稳定的实主导极点,并且这个极点的阶数超过所设计的PID控制器的可调整参数的数量。提出了一种新的基于多主导极点方法的PID控制器,研究了注射机料筒温度的一阶积分时滞系统的鲁棒控制。利用Matlab求解特征方程对s的各阶导数组成的联立方程组,得到主极点和PID控制器的可调参数。在注射机注射速度系统的一阶积分时滞系统下进行了仿真实验,结果表明:设计方法具有良好的追踪性能和调节性能,并且鲁棒性良好,能够满足注塑机料筒温度控制的需求。     

专利文摘

一种自动检测与控制冷却时间的塑料注射装置 本发明的塑料注射装置包括超声检测装置和注射机，超声波在异质界面发生反射与透射，通过反射声波强度的变化推测塑料温度的变化，从而计算冷却时间；超声检测装置包括安装在模具表面的一个或多个超声探头，通过对超声反射信号的采集、处理和计算得到制件的最佳冷却时间；超声检测装置与注射机控制器相连，将计算获得的最佳冷却时间发送给注射机控制器，注射机控制器在生产过程中根据冷却时间进行冷却过程的控制。通过自动检测与控制冷却时间，提高注射机的生产效率（申请专利号：CN201310688281．X）。     

A model‐based virtual sensing approach for the injection molding process

This paper proposes a new virtual sensing approach for on‐line monitoring and regulating process variables of the injection molding process. Based on the nonlinear observer theory, virtual sensors estimate process behavior using easily obtained measurements of machine variables by exploiting their dynamic interaction. A nozzle pressure virtual sensor during the so‐called “nozzle resistance test” was developed. Results of experimental evaluation on a commercial injection molding machine establish the feasibility of the proposed virtual sensing approach. Furthermore, a sensitivity analysis indicates that the proposed virtual sensor delivered consistently better and more robust performance against parametric uncertainties than simple open‐loop model prediction. Polym. Eng. Sci. 44:1605–1614, 2004. © 2004 Society of Plastics Engineers.     

基于PLC的注塑机多段温度控制系统设计

为保证注塑机注塑质量和加工精度,应对注塑机料筒温度进行精确控制,因此设计了基于可编程控制器(PLC)为核心控制器的注塑机温度控制系统。首先介绍了注塑机结构和注塑工艺流程,以PLC、触摸屏为控制器核心设计了注塑机硬件系统。采用热电偶传感器采集各段温度并传送到PLC中,通过比例积分微分(PID)智能控制算法完成温度的闭环精确控制。结果表明:基于PLC的注塑机PID多段温度控制系统能够实现温度的精确控制,温度误差能控制在±0.3℃以内;该控制系统完全满足注塑工艺要求,能够显著提高注塑机的自动化程度。     

System Design and Implementation of an Integrated CAE System for Injection Molding

CAE plays an increasingly important role in the areas of plastic product design, injection mold design, and process optimization. This paper presents an integrated VR-based CAE system for the whole injection molding process, which includes filling, packing, cooling, and shrinkage stages. The structure design, modularization, and object modeling is discussed in the system design. And the OpenGL is selected for developing a virtual environment and stereoscopic view. With the integration of VR, visualization, and numerical simulation technologies, the overall system is a new powerful tool to resemble the physical process cycle of injection molding.     

基于矢量控制的全电动注塑机控制系统设计

根据全电动注塑机的工艺结构及对控制系统的要求,通过分析全电动注塑机的结构,在把矢量控制应用到永磁同步电机控制的基础上,提出了一种全电动注塑机控制系统的设计方案。经过分析和研究,表明该方案能够进一步提高全电动注塑机的精确控制能力,其稳定性好、可靠性高,能够较好地满足对全电动注塑机控制精度和稳定性的要求。     

基于矢量控制的全电动注塑机控制系统设计

根据全电动注塑机的工艺结构及对控制系统的要求,通过分析全电动注塑机的结构,在把矢量控制应用到永磁同步电机控制的基础上,提出了一种全电动注塑机控制系统的设计方案。经过分析和研究,表明该方案能够进一步提高全电动注塑机的精确控制能力,其稳定性好、可靠性高,能够较好地满足对全电动注塑机控制精度和稳定性的要求。     

Calibration of cavity pressure simulation using autoencoder and multilayer perceptron neural networks

Numerical simulations of polymer melt flow behavior in cavities help predict and optimize injection molding process parameters. However, simulation and actual results may differ because of simplified mathematical models, inaccurate processing conditions, material property settings, and machine aging, among other factors. Therefore, simulated optimal process parameters cannot be directly applied in practice. This study applied machine learning to generate a virtual–actual correction model to improve the accuracy of simulation results, especially the cavity pressure profile, a key indicator of injection-molding quality for identifying ideal process parameter settings such as filling-to-packing switchover time and holding pressure. This method does not require big data for model training to enhance its practicality. Therefore, the correction model is only suitable for specific settings. A set of injection molding machines, molds, and processed materials were used for experimental verification. An autoencoder model was used to extract the features of simulation and actual cavity pressure curves. Then, a multilayer perceptron model was used to determine a relationship between simulation and actual features. The autoencoder was used to decode simulated features into cavity pressure curves. The proposed method was verified with dumbbell-shaped specimens; the correlation between simulated and actual cavity pressures was greatly improved from 81% to 98%.     

Moldflow在后盖注射模设计中的应用

以某移动空调后盖为例,针对注射成型过程中出现严重区边缺陷,运用专业模流分析软件Moldflow对后盖注塑件的注塑生产过程进行模拟分析,利用模拟结果优化模具结构,找到合理的注塑工艺参数,进而选定注塑机。     

诱导式全电动注塑机电控系统设计

使用特制的诱导电机和有效的过程控制技术,开发出了性能价格比高的诱导式全电动注塑机。介绍了诱导式全电动注塑机电控系统的工作原理和主要组成部分。诱导式全电动注塑机相对于油压式注塑机而言,在环保、节能和性能方面有着独特的优势,且比永磁全电动注塑机价格低。     

基于LabVIEW的注塑过程能耗分布实验研究

基于LabVIEW图形化编程语言开发了一套注塑机能耗检测系统,可以对注塑机液压系统的电能损耗进行在线检测。利用软件在线积分的方法,既可以得到整机能耗,也可以得到一个注塑周期中不同工序阶段的能耗。并利用此系统进行了注塑机能耗分布的实验研究,分析了关键工艺参数对能耗分布的影响。结果表明,在一个注塑周期中,注射阶段所占的能耗比例最大;注射压力主要影响注射能耗,螺杆转速主要影响塑化能耗。