基于PLC的全自动给袋式包装机称量控制系统研究

目的 针对给袋式包装机称量控制系统中由于物料与电磁振动给料机的振动存在一定非线性与时变性的缺点,提出一种基于PLC的模糊PID称量控制系统。方法 基于PLC的特点设计一种基于PLC的模糊PID控制方法,将称量误差与误差变化率作为系统的输入,采用西门子S7-200系列PLC对称量系统模糊PID控制策略的实现进行分析设计,实现对PID 3个参数的实时改变;基于Matlab对控制系统进行仿真分析,并通过联机运行以验证控制效果。结果 给袋式包装机称量系统的计量偏差不超过0.5%,且仿真结果表明模糊PID较传统PID的控制效果更好。结论 基于PLC的包装机称量系统模糊PID控制系统实际控制稳定,具有很强的鲁棒性,提高了包装机称量过程的稳定性和称量精度,其精度控制为0.5%左右。     

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。     

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。     

基于RST的包装机混合式定量称重控制模型设计

目的提高包装机混合式定量的称重精度。方法针对包装机混合式定量称重系统具有非线性和时滞性的特点,构造三支路结构的双自由度数字控制器(RST控制器),等效为前向预测控制器和无延时控制器,以消除系统扰动和滞后的影响,设计基于RST的包装机定量称重控制系统。运用Simulink工具与传统PID控制器和PID-Smith控制器进行仿真对比。结果 RST控制器相较于PID控制器和PID-Smith控制器超调量小、调节时间短、跟踪能力好、鲁棒性强,能够有效地提高包装机称重控制系统的稳定性和控制精度。结论 RST控制器能够提高包装机混合式定量称重精度,从而提高包装机的包装精度。     

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。     

基于DSP的定量包装控制系统设计

目的为提高定量称量包装机的包装速度和包装精度,设计一种高精度的称量包装控制系统。方法介绍定量称量包装机的机械结构以及工作原理,在此基础上设计一种以触摸屏和基于DSP为核心的定量称量包装控制系统,并详细论述基于DSP和触摸屏的硬件结构。在硬件结构的基础上,开发与之配套的定量称量包装的控制系统软件。结果称量包装的最大相对误差不超过±0.6%。结论该控制系统提高了定量称量包装机的精度、可靠性和可操作性。     

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。     

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。     

定量包装控制系统的设计与实现

目的提高定量包装机的包装精度。方法在现有定量包装机基础上,设计了以PLC作为控制器,以触摸屏TPC7062KS为显示操作屏的定量包装控制系统,直接获取包装系统的运行信息和各种数据,提高了包装系统的可靠性和可操作性。在分析传统方法不足的基础上,在梯形图程序中采用模糊PID控制算法进行闭环控制。结果通过多次试验,包装精度能够达到±0.2%。结论采用该控制方法,包装精度提高了,并且基本不会受到外界因素的影响。     

动态高精度伺服称重计量秤及其智能PID控制

为了克服粉粒状物料称重精度易受非线性、随机干扰和留空物料(投料门关闭时尚在半空中的物料)时变等因素影响及称重效率低的问题,提出了多级投料(大投、中投和变流量细投)、RBF神经网络PID细投控制和自适应的留空物料补偿策略结合的方法。设计了计量秤的机械结构和基于S7-200PLC、Siwarex_MS称重模块和伺服电机的控制系统;伺服电机,执行机构和PLC系统(集成秤重模块)构成闭环控制系统实现多级投料,相比于气缸控制的投料结构能大幅提高称重的精度。针对所设计的计量秤分析了称重原理和称重误差产生因素,采用多级投料:大投和中投保证称重的快速性,智能PID控制的细投保证称重精度。实验结果表明:称重25kg化肥,平均精度为±0.114%,最大称重速度为1100次/h。     

纸纱复合制袋印刷一体机张力控制器设计

目的研究纸纱复合制袋印刷一体机纸张张力控制器。方法针对纸纱复合制袋印刷一体机的张力控制问题,结合模糊自适应PID与粒子群算法,设计基于余弦自适应调整惯性权重的粒子群优化算法的模糊自适应PID张力控制器。利用余弦自适应调整惯性权重的粒子群优化算法,搜索出一组最优的PID参数,来提高张力的控制精度。结果仿真结果表明,该张力控制方法的响应时间为0.25 s,最大超调量为2%,小于其他方法的响应时间和最大超调量。结论设计的控制器与传统的PID控制和模糊自适应PID控制相比,具有响应速度快、控制输出稳定、调节时间短等优点。     

叶片精密抛光伺服系统的干扰观测补偿控制

叶片型面尺寸精度及表面质量的提高对数控抛光伺服系统性能提出了更高的要求.针对非线性摩擦和被控对象参数摄动对数控抛光伺服系统定位精度和跟踪精度的影响,提出了一种基于干扰观测器的粒子群优化模糊PID(PFPID)控制方法.该方法通过构造干扰观测器来预测伺服系统中的非线性摩擦和参数摄动等各种干扰,并在控制中引入等效的补偿来抑制干扰,同时利用粒子群优化算法对模糊控制器的量化因子和比例因子进行在线调整,进而利用模糊控制器对PID控制参数进行自适应整定.仿真分析和实验结果表明,基于干扰观测器的PFPID控制器具有控制精度高、鲁棒性强、抑制干扰能力强等优点,其能够提高叶片型面尺寸精度和表面一致性,降低表面粗糙度,减小残余应力并提高抛光效率.     

基于双模糊PID的枕式包装机材料供送速度控制方法

目的 为提升材料供送速度控制的精准性和稳定性、缩短速度调整时间,研究基于双模糊PID的枕式包装机材料供送速度控制方法.方法 首先利用模糊化处理控制器内的速度输入信号,形成模糊语言集;然后利用加权平均判决法反模糊化处理模糊语言集,形成可识别数值;在此基础上,采用模糊控制自适应调整PID控制参数,结合模糊控制过程的适应性和PID控制的精准性,形成双模糊PID控制方法对可识别数值进行控制,从而提升材料供送速度控制过程的精准性和稳定性.结果 实验发现,该方法的平均速度控制偏差为1.17 mm,可有效实现对速度的精准控制,且环境噪声干扰对速度控制精度的影响较小.结论 在包装速度不同的情况下,控制调整时间较短且稳定性强.实验结果证明该方法具有较强的有效性.