基于模糊神经网络的液体灌装自校正控制系统

目的为提高微量液体灌装精度,以补灌工序为研究对象,设计一种自校正控制系统。方法介绍灌装机的基本结构、工艺流程以及自动补灌基本原理。基于模糊RBF神经网络设计一种二次补灌控制器,阐述神经网络结构和学习算法。基于PLC和ARM搭建相应控制系统,其中PLC为主控制器负责传感器信号检测以及各工序执行,ARM为从控制器负责二次补灌控制,最后进行试验研究。结果对比结果表明,在自校正补灌的条件下,灌装精度得到明显提高,误差占比可控制在1%以下。结论所述控制系统可最大程度地减小生产过程误差,满足灌装工艺要求。     

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。     

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。     

凹版印刷多色套准控制系统设计

目的 为减小凹版印刷过程中套印误差、提高印刷质量.方法 分析凹版印刷产生误差的主要原因,基于模糊控制设计一种多色套准控制系统.论述基于图像处理的套印误差检测原理.根据多色套印的生产需求,设计一种模糊比例-积分-微分(PID)控制器.利用模糊推理,该控制器可对PID参数进行自适应调整,进而实现高精度、高速度印刷.最后,采用数字信号处理器(DSP)搭建控制系统架构,并进行实验研究.结果 实验结果表明,套印偏差最大值只有0.018 mm,远小于行业标准;套印偏差检测速度明显大于印刷速度,可确保印刷过程的实时性.结论 所述多色套准控制系统具有精度高、速度高等特点,可满足印刷、包装等相关行业的要求.     

基于并联机器人的包装分拣系统设计

目的针对我国食品生产和包装存在的效率低、分拣精度不高等问题,基于并联机器人设计一种包装分拣控制系统。方法根据机器人自动分拣系统的结构,采用一种基于时间和工件位置的图像去重复算法,以去掉重复信息。为了提高抓取精度,基于PID算法设计一种位置跟踪控制器,能够判断物体位置并实时调整并联机器人末端执行器,以实现目标物体的动态跟踪和抓取。结合工业控制机和运动控制卡搭建控制系统,并进行实验研究。结果实验过程中最快分拣速度可达到120次/min,漏抓率为0,误抓率小于0.2%。结论所述控制系统具有较高的稳定性和准确性,可满足实时性要求。     

瓦楞纸板等长度切断控制系统设计

目的 为提高瓦楞纸板剪切机的切割精度和速度,基于STM32控制器设计一种瓦楞纸板等长度切断控制系统.方法 基于瓦楞纸切割工作原理,以STM32控制器为核心搭建其控制系统,给出硬件结构框图.由于控制过程的非线性特点,常规PID控制器很难取得理想控制效果,采用径向基函数神经网络设计一种瓦楞纸板等长度切断控制器.同时利用随机梯度下降法实时在线调整网络权值并给出一种学习率衰减方法.通过仿真和实验研究验证所述方法的可行性和有效性.结果 实验结果表明,REF神经网络控制系统具有较好的速度跟随特性和抗干扰性能;瓦楞纸板的长度波动并不大,最大平均偏差只有0.2 mm;瓦楞纸板的切口平整,没有出现褶皱、拉扯等情况;系统运行稳定.结论 所述控制系统可以提高瓦楞纸板的切断精度,可满足相关行业的要求.     

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.     

动态定量称量包装系统BP神经网络PID控制算法

目的针对动态定量称量包装控制系统具有大惯性、滞后、非线性且无法建立精确数学模型等缺点,研究提高动态定量称量包装系统控制精度的方法。方法提出了一种改进型BP神经网络PID的定量称量包装控制系统,将BP神经网络与PID控制方法相结合,通过神经网络的自学习、加权系数的调整,优化PID控制器参数K_i,K_p,K_d,并将粒子群算法引入到神经网络中作为其学习算法,以有效提高BP神经网络算法的收敛速度。结果仿真和实验结果表明,改进型BP神经网络PID控制响应速度快、超调量较小,系统称量误差得到大幅度减小。结论所述控制方法可以明显提高定量称量控制过程的稳定性、精确性以及鲁棒性。     

粉状饲料动态定量称量包装控制系统设计与实现

目的 为提高粉状饲料包装过程的称量精度,提高包装效率,基于RBF神经网络设计一种粉状饲料定量称量包装控制系统.方法 首先介绍系统总体结构,以动态定量称量为主要研究对象,重点分析包装机的给料过程.针对精细给料过程,建立被控对象数学模型,结合传统PID控制和RBF神经网络设计称量控制器.通过RBF神经网络实现PID控制器参数的在线调整,从而提高称量精度.最后进行实际称量试验.结果 试验结果表明,静态和动态称量偏差均可以控制在0.5％以内,计量为25～50 kg,生产能力可以达到900包/h.结论 所述控制系统称量精度较高,具有比较理想的可靠性和稳定性,能够满足包装需求.     

基于PLC的定量称量包装控制系统设计

目的提高定量称量包装机的包装精度。方法在传统包装机械的基础上,基于PLC设计一种定量称量包装控制系统。结合RBF神经网络和PID控制方法,提出一种定量称量包装控制策略,以实现闭环控制。利用RBF神经网络的快速自学习能力调整PID控制的比例、积分、微分系数。以PLC为核心设计控制系统硬件结构并给出人机界面组成。结果通过多次实验,包装精度得到大幅提高,最大相对误差不超过0.6%。结论文中方法提高了定量称量包装机的精度、可靠性和可操作性。     

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。     

基于模糊内模-PID的包装机热封切刀温度控制

目的 包装机热封切刀温度控制系统存在非线性、大滞后性等特点,传统PID控制的效果也越来越无法满足工艺生产的要求,为了提高包装机热封切刀温度控制的速度和精度,进而提高封口的质量,以提高产品包装效率和品质。方法 在传统的PID控制的基础上,通过结合模糊控制和内模控制理论的先进控制算法,提出模糊内模-PID控制算法的包装机热封切刀温度控制系统。内模控制能够使PID控制器参数进行简化,同时模糊控制的引入能够实现控制器参数的在线调整,将该新型控制算法应用到包装机热封切刀温度控制系统中,并与传统控制进行对比。结果 通过Matlab仿真软件搭建模内模-PID控制的包装机热封切刀温度控制系统仿真平台,仿真结果表明,系统响应速度、精度、超调量、抗扰动能力等比传统控制系统性能更加优良。结论 通过仿真验证了模糊内模-PID控制在热封切刀温度控制系统上的有效性和可行性,能够在温度控制系统中表现出优良的性能指标。     

基于8D法的啤酒生产线包装精度的研究与分析

目的研究影响啤酒生产线包装精度的主要原因,并对主要因素提出能改善包装精度的解决方法。方法运用8D法分析,通过组建一个知识和经验全面的团队,经过8个步骤和一个准备步骤,逐步提出解决问题的方法,并结合实施后的具体结果与分析方法进行对比完善。结果经过对密封圈密封可靠性的改进、安装制造精度的控制、灌装系统控制精度的改善、灌装阀结构的改进以及管理制度的细化,啤酒生产线包装精度得以提升。结论通过8D分析法,对啤酒生产线包装精度的分析,提高了包装精度,减少因包装精度低造成的损失,提高了企业经济效益以及客户信任度。     

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。     

多轴速度同步偏差耦合控制

目的 解决传统印刷机、包装机各轴机械连接方式下,多电机同步控制存在的机械磨损严重、同步控制精度低等问题。方法 基于偏差耦合控制系统结构,将PID与神经网络控制相结合,提出一种径向基神经网络PID的多电机速度同步控制策略。结果 通过仿真可知,该算法相较于传统PID控制超调量更小,系统能够以较快的速度实现同步跟踪,速度同步精度明显高于PID控制。结论 该控制算法能够大大提升印刷机多轴同步控制的动态性能,可以有效提高印刷质量。     

基于模糊分数阶PID的啤酒灌装机贮液缸内液位控制

目的 贮液缸内液位的变化对啤酒灌装机的正常工作以及产品质量和生产效率等有重要影响,传统的PID控制很难准确控制贮液缸内的液位,为提高啤酒灌装机的工作效率和啤酒的质量等,需对贮液缸内液位进行精准控制。方法 根据分数阶微积分理论的知识,提出分数阶PID控制,该控制方法将传统的PID控制推广到分数阶领域中,利用Oustaloup算法实现传统PID控制由点到面的转变,使控制精度更高。针对分数阶PID控制器参数的调整问题,结合智能控制理论,引入模糊控制算法,提出模糊分数阶PID控制,以实现参数的在线调整,并与传统控制方法进行对比。结果 利用Simulink工具箱搭建模糊分数阶PID控制的啤酒灌装机贮液缸内液位控制系统的仿真平台,与传统控制相比较,模糊分数阶PID控制器能够获得良好的控制性能指标,无论动态指标还是静态指标以及抗干扰能力,都有较大的改善。结论 采用文中提出的方法能够明显提高液缸内液位的精准控制精度,提高啤酒灌装机的工作效率以及啤酒的质量,满足了工业生产的要求。     

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。     

基于模糊PID的包装机热封切刀温度控制

目的为了提高包装机热合装置压合袋口的封口质量,采用模糊自适应PID控制方法对热合机热合装置的温度进行精确控制。方法针对食品包装塑料薄膜热封的温度控制,基于模糊自适应PID控制算法设计一种自动包装机热封温度控制系统。采用变论域模糊PID实现控制参数自整定和控制规则的自调整,并将其与传统PID控制进行对比。结果模糊PID控制方法较传统PID控制方法能更稳定地控制加热温度,有效提高了温度控制的响应速度和控制精度。结论该系统在热合装置中能够精确、快速地控制温度,具有应用价值。