基于模糊-Smith的滤棒成型温度控制算法研究

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1、第30卷第6期2013年l2月沈阳航空航天大学学报JournalofShenyangAerospaceUniversityV01．30No．6DeC．2013文章编号：2095—1248(2013)06—0044—04基于模糊一Smith的滤棒成型温度控制算法研究刘禹江(张家口卷烟厂有限责任公司设备管理部，河北张家口075000)摘要：传统的滤棒成型过程中存在热熔胶温度变化太大，大量气泡会在胶水中产生，并造成滤棒开爆等问题。为了提高滤棒的质量，基于模糊一Smith控制提出了一种滤棒成型温度控制算法，设计

2、了模糊-Smith温度控制器。仿真实验表明了模糊-Smith控制算法的有效性，能够提高滤棒成型系统中温度的控制精度，系统具有良好的鲁棒性。关键词：过滤嘴棒；模糊控制；Smith预估器；鲁棒性中图分类号：TP29文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．2095—1248．2013．06．010OntemperaturecontrolalgorithmforfilterrodsbasedonFuzzy-SmithcontrolLIUYu-jiang(EquipmentManagementDepa

3、rtment，ZhangjiakouCigaretteFactory，Ltd．Co．，HebeiZhangjiakou075000)Abstract：ThetraditionalfilterrodmakertendstOresultinproblemssuchaswidefluctuatingofhot—meltadhesivetemperature，alotofbubblesintheglueandfilterrodopeningburst．Inordertoimprovethequali-tyoff

4、ilterrod，anewtemperaturecontrolalgorithmispresentedbasedonfuzzy—Smithcontrol，andfuzzy-Smithcontrollerisdesigned．Thesimulationresultsillustratetheeffectivenessofthehot-meltadhesive§tem—peraturecontrol，whichcanimprovestaticaccuracyinfilterrodtemperaturecon

5、trolsystem，andthesystemhasgoodrobustness．Keywords：cigarettefilterrods；fuzzycontrol；Smithpredictor；robustness过滤嘴棒(简称滤棒)作为一种香烟烟气的过滤产品，对于香烟的质量来说是十分重要的。在滤棒的生产过程中，为了增加滤棒的硬度，需要将三醋酸甘油酯(甘油)均匀地喷洒在丝束上。传统的AF2／KDF2上胶装置是将甘油粘附在甘油刷上，靠高速旋转的离心力将甘油甩抛到丝束上，难以实现甘油的均匀喷涂，亦无法保证

6、滤棒硬度的稳定性。而喷雾上胶装置借鉴AF4／KDF4成型机的设计理念，靠恒压泵将甘油打入腔内并形成一定的压力，由喷嘴喷出将甘油雾化成微小颗粒均匀附着于丝束上¨。21。甘油是最常用的滤棒增塑剂，喷雾上胶装置能够自动调节喷涂活门开度，调节甘油喷涂量，实现甘油的均匀喷涂。试验表明滤棒成型过程中，甘油温度变化对滤棒硬度有一定的影响，生产过程中甘油温度最好不要变化太大，尤其不能急剧的变化，而且低温也不利于滤棒质量∞。J。AF2／KDF2上胶装置的温度控制主要采用FM355．2西门子专门的温度模块和固态继电器对各点

7、实行回路控制，对上胶系统、纸、烙铁等部分的辅料或设备进行温度调节。系统上胶装置的温控制由温度控制器来完成，文献[1]中采用开关式控制，控制结构简单，但控制精度低，温度波动范围大。文献[6]中温度控制模块采用PID调节器，保证温度控制在设定范围内，但PID只能利用一组固定参数进行调节控制，这些参数不能收稿日期：2013—09—23作者简介：刘禹江(1969一)，男，河北张家口人，工程师，主要研究方向：技术管理，E—mail：zjklyj@126．com。第6期刘禹江：基于模糊．Smith的滤棒成型温度控制

8、算法研究45兼顾控制系统的动态性能和静态性能之间、设定值和抑制扰动之间的矛盾。文献[7]中采用了PID与Bang—Bang控制相结合的基于专家规则的最优时间控制器来实现温度控制，提高了上胶系统中温度的控制精度，但存在开关频率不固定等缺点。因此研究滤棒成型上胶装置温度智能控制算法对滤棒硬度的影响有实际的应用价值。1滤棒成型温控系统的模糊一Smith控制器设计1．1数学模型的建立滤棒成型温度控制系统分为热上胶系统和冷上胶系统两部分。上胶控制系统