基于二自由度PI控制器的吹塑机张力控制系统

吹塑机的张力控制系统是一个大时滞线性系统,实现其控制难度较大。针对张力控制系统的一阶积分时滞模型,提出一种改进的基于多主导极点配置方法的二自由度PI控制算法,假设存在正的、稳定的多主导极点,过程控制系统无振荡,并且非主导的极点和零点对控制过程无影响,为了提高伺服性能和降低超调量,在结构中设计了设定点滤波器。仿真案例实验结果表明,该方法在吹塑机张力控制中具有良好的追踪性能和扰动抑制性能。     

基于WGC方法设计的PI控制器在吹塑机中的应用

在塑料薄膜制造过程中,吹塑机薄膜厚度控制系统的性能对薄膜成品质量起着决定性作用。针对吹塑机厚度控制问题,基于时间延迟一阶积分系统模型,提出采用WGC方法设计的PI控制算法。采用稳定边界轨迹方法计算稳定域;经优化分析,确定经加权后的WGC点的最优方案。仿真模拟结果表明,所提出的方法在塑料薄膜厚度控制中表现出良好的伺服性能以及平缓的控制器输出。     

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。     

基于WGC方法设计的PID控制器在塑料薄膜制造中的应用

吹塑机是塑料薄膜制造最常用的一种机械设备,其内部的薄膜厚度控制系统的控制性能对薄膜成品质量起着决定性作用。针对吹塑机厚度控制问题,基于时间延迟一阶积分系统模型,提出基于WGC方法设计的PID控制算法。采用稳定边界轨迹方法计算稳定域;经优化分析,确定经加权后的WGC点的最优方案。仿真模拟结果表明:基于WGC方法设计的PID控制器响应给定信号快速、系统能耗少、控制精度高。     

吹膜机塑料薄膜张力的自适应神经网络PID控制

吹膜机张力控制精度对于塑料薄膜生产质量和生产效率至关重要。吹膜机张力控制是一个非线性、时变性、强耦合的复杂系统,传统比例积分微分(PID)控制效果并不理想。为了解决传统PID控制在塑料薄膜张力控制中的缺陷,设计了一种基于径向基函数(RBF)神经网络的自适应吹膜机塑料薄膜张力控制方法。利用RBF的在线自学习和加权系数的调整能力,由神经网络RBF的在线辨识得到梯度信息,进而获得最优的PID控制参数。仿真结果表明:RBF神经网络的张力控制方法能够适应参数多变的复杂系统,塑料薄膜收卷张力更加稳定,该方法对于提升薄膜生产质量和生产效率具有重要作用。     

塑料薄膜收卷张力的线性自抗扰控制策略

根据塑料薄膜收卷张力控制系统具有非线性、强耦合性等特点同时为了解决各种不可预估的扰动对系统影响的问题,以及弥补传统比例–积分–微分(PID)控制方法不足之处,通过分析收卷张力模型,提出线性自抗扰控制(LADRC)方法并进行控制器设计,对其核心部分(扩张状态观测器)进行描述分析并讨论控制器参数变化在频域与时域下对系统性能的影响效果。建立LADRC方式与传统PID控制方式张力控制系统模型并分析所需调节的具体参数,将两种控制方法进行仿真对比以验证LADRC方法的优势所在并研究不同干扰下LADRC方法对系统的影响。仿真结果显示,LADRC方法具有优异的抗干扰性、快速性、稳定性和对干扰估计补偿的能力,相对PID控制器,LADRC控制器对薄膜张力收卷过程中恒定性和鲁棒性的控制效果较为明显。     

基于模糊PID的塑料薄膜张力自适应控制

为提高塑料薄膜张力控制系统的稳定、抗干扰能力,提升薄膜质量,提出了一种基于模糊自适应PID的薄膜张力自动控制方法。通过在传统PID控制结构中引入模糊控制理论,形成了模糊PID控制结构,并根据塑料薄膜张力误差以及误差变化率对传统PID的比例、积分、微分参数进行适当调整,从而实现张力的在线自动控制。仿真结果表明:这种基于模糊PID的张力控制方法能够适应参数多变的复杂系统,使薄膜收卷张力更加稳定,对提升薄膜生产质量和生产效率具有重要作用。     

基于Matlab的吹膜机薄膜张力控制系统的建模与仿真

提出一种包含压缩因子及模拟退火算子的改进型粒子群算法,弥补了常规PSO算法的缺点。同时,提出一种改进型的二自由度PID控制器,并用改进的二自由度PID控制器替换薄膜张力控制系统中的常规PID控制器。仿真结果表明:改进方法具有优良的控制效果及鲁棒性,可以更好地满足吹膜机塑料薄膜张力控制系统参数复杂多变的生产环境。     

基于状态预测的塑料薄膜张力反馈控制器设计

塑料薄膜工业生产过程中,张力控制系统存在明显的非线性和滞后性,严重影响了塑料薄膜产品的质量。为了提高塑料薄膜张力控制系统的控制精度以及动态性能,基于神经网络对系统进行状态预测,并利用预测的系统状态设计了反馈控制器。通过神经网络在线辨识动态非线性模型,构建了神经网络动态辨识器;运用泰勒级数展开法计算预测未来时刻的神经网络权值,并建立状态预测器;根据预测状态设计了塑料薄膜张力系统的反馈控制器;通过对比仿真实验验证了所设计反馈控制器能够明显改善塑料薄膜张力控制系统的控制精度及控制性能。     

基于PLC的塑料薄膜生产线张力控制系统设计

在实际生产加工过程中张力调节技术过程较为复杂,张力控制系统搭建难度较大,传统的控制策略在工业实际应用中难以达到良好的控制效果。针对传统薄膜张力控制器在实际过程中的不足表现,参照塑料薄膜生产线的工作经验,开展基于PLC的塑料薄膜生产线张力控制系统设计。实验过程首先对生产线进行硬件选型与张力控制系统搭建,采用组态软件进行人机交互实验性验证。结果表明:相对于传统控制方案,本文设计生产线张力控制系统具有较好的抗干扰性与鲁棒性,系统易于部署,能够有效满足于控制需求,将该系统推广到实际生产领域能提高系统智能化水平与薄膜参数控制精度。     

带前馈的PID控制回路的控制器性能评估

提出一种评估带前馈的PID控制回路的控制器性能的方法.该方法通过求取在最优前馈和反馈控制器作用下的最小过程输出方差,并将其与实际的输出方差比较,以评估控制器的性能,同时可以得到实现该最小方差的最优PID控制器的参数.仿真结果表明,引入前馈作用可以改善PID控制回路的性能,并且采用本文提出的评估方法可以得到一个合理的评估结果.     

模糊PID控制算法在塑料薄膜制造中的应用

介绍了模糊控制算法和PID控制算法的运算过程,针对塑料薄膜张力控制系统的特点,对其模糊PID算法控制器结构组成进行了分析说明。最后从实现塑料薄膜张力控制系统模糊PID算法的目的着手,并考虑到实际生产中可能存在的不同类型干扰因素,提出了该系统硬件及软件的具体设计方案。     

基于改进的PID算法控制的注塑机注射速度系统

注塑机的注射速度是影响塑料成品品质的一个重要因素,实现良好的注射速度控制难度较大。在现有文献研究的基础上,提出了一种改进的PID控制器。该控制器由常规PID控制器加一个设定点滤波器构成。利用注塑机注射速度系统的一阶积分时滞模型,进行了仿真实验,结果表明,改进的PID控制器具有良好的追踪性能和调节性能,并且鲁棒性较好,能够满足注塑机注射速度控制的需求。     

基于PC的塑料吹塑机现场总线控制系统设计

吹塑机是目前塑料成型的主要加工方式之一,可与基于PC的控制系统和现场总线进行通讯,提高拉膜速度和控制精度。对PROFIBUS现场总线功能层设计原则和模糊PID控制算法进行说明。采用SIEMENS WINAC软件功能块作为控制系统核心,变频器为驱动力,结合PROFIBUS现场总线,提出一种基于PC设备自动化系统和模糊PID参数算法的多层共挤塑料吹塑机现场总线控制系统设计方案,实现控制功能。最后研究了控制系统功能具体实现及调试过程。     

基于蚁群算法优化的再热汽温系统变参数预测PID控制

研究预测控制和PID控制在再热汽温系统控制中的应用.通过将神经网络作为预测模型,并用蚁群算法在线优化PID控制器参数.计算机仿真结果表明,基于蚁群算法的预测PID控制能够适应控制对象模型参数的时变,具有较好的鲁棒性,相对传统PID控制策略还表现出了良好的动态性能.     

基于模糊神经网络PID的塑料薄膜厚度自适应控制

针对塑料薄膜控制系统存在非线性强、大时滞性、薄膜厚度控制精度低等问题,设计了一种模糊控制规则、神经网络与传统PID相结合的塑料薄膜厚度自适应控制系统。首先介绍了塑料薄膜吹膜机工艺,并分析了塑料薄膜厚度检测以及控制原理。设计了模糊神经网络PID的控制系统,利用模糊控制规则及神经网络的自学习能力,实现了传统PID控制参数的在线自适应调整。仿真结果表明,模糊神经网络PID控制器具有良好的动态响应特性,能够使系统在很短时间内达到稳定状态,将薄膜厚度误差控制在3μm以内。当系统被控对象发生变化时,模糊神经网络PID控制器超调量能够控制在10%以内,响应时间不超过100 s。     

PID最小方差控制在参数整定中的应用

流程工业的控制回路中90%以上都使用PID控制器,在线PID参数整定方法一直是一个有很大意义却比较难解决的工程问题。PID最小方差性能评价常用于评价控制性能,然而其得出的最优PID参数往往并不适用于实际系统,当出现问题时需要重新加阶跃响应整定PID参数。将PID最小方差控制和系统传统的动态性能指针评价方法结合使用,通过系统传统的动态性能指针的要求给出PID参数的取值范围,再根据过程输出方差随PID参数变化而变化的趋势整定PID参数,该方法在实验装置的参数整定中得到了验证。     

在线自适应模糊PID控制器的设计与仿真

介绍模糊理论与PID控制相结合的智能模糊PID控制技术,分析模糊PID控制器的量化因子和比例因子对控制器性能的影响,由此指出常规模糊PID控制器在工业应用的局限性,并提出一种基于相关量化的在线自适应算法。仿真结果表明:在参考输入改变和受控对象参数漂移时,相比常规模糊PID控制器,改进的控制器具有更好的动态和稳态性能。     

对PID控制器参数整定中TI=4TD的解释

在一些PID控制器参数设置中,通常做如下假设:TI=δTD(默认值δ=4),从而使参数整定变得简单有效.但并没有文献对此做出明确解释.本文在对上述假设做出明确解释的同时,给出一种简单的PID控制器设计构架,得到TI=4TD.这一关系式在齐格勒-尼科尔斯(ZN)整定方法中首次出现并且至今仍在广泛采用.本设计构架还给出了解析的性能优于ZN法的PID参数整定公式.仿真实例揭示了这一设计构架的有效性.     

智能自整定注射机电液比例控制系统设计

介绍了注射机注射过程工作原理,在传统PID控制算法中,引入了神经网络控制方法,通过神经网络控制器对PID控制器中的三个参数进行在线自适应优化,由在线辨识器获取控制器参数,最后对该控制方法进行了仿真实验。仿真结果表明:与传统PID控制方法相比,该控制方法超量小、调节速度快,大大提高了系统的控制性能。