动态称重系统的分析与仿真

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1、江苏大学硕士学位论文第一章绪论中国成功加入WTO以后，随着市场经济的不断发展和完善，包装已经从商品的附属地位转变为商品的重要组成部分，被誉为商品的第二质量。几乎所有的商品在出厂前都要根据不同的要求进行相应的包装，尤其是散装物料(如食品、药物等)。将散装物料分成质量相同的个体并包装后，有利于商品的流通、储存、运输和使用，还可避免或减缓在销售过程中的失效和变质，以及防止污染及其它有害影响“⋯。包装业的急速发展，带动包装机械产业的快速发展，同时产业发展越快也表明产业内的竞争将更加激烈。可见商品的包装对国民经济的发展及人民身体

2、健康、卫生条件的提高都有着深远的意义。我国国内的包装设备除了在个别方面外和国际水平相比一直处于落后状态，发展潜力很大。一直以来我国人民的传统观念都不怎么注重产品的包装，我国传统的包装都是由人工来完成的，包装质量和包装速度都不能保证：而在经济如此发达，包装上升为第二质量的今天，人们渐渐认识到了包装的重要性。要想吸引顾客，把产品推向国际市场就必须在各方面都和国际接轨，提高产品的包装质量和速度已经是我们必须要解决的课题。这也给我国包装机械企业的发展带来了无比的机遇。也给称重技术特别是动态称重技术提供了一个快速发展的机会。1．

3、1本课题对国民经济或学术价值和意义，国内外现状及发展趋势随着工业生产和商业贸易的不断发展，称重技术在人类社会各行各业活动中成了不可缺少的组成部分，近年来的发展取得了相当惊人的进展，主要表现在称重测量技术由静态测量向动态测量、在线测量和模型化方向发展。尤其在动态数学模型的建立，系统理论、模糊理论、人工智能、神经网络、数字滤波、振动理论、阻尼技术等科学技术在称重领域的广泛应用，系统的自诊断、自适应及功能自组织的形成，使称重计量向测量系统的信息处理智能化、组合化和功能自适应方向发展。动态称重技术的发展首先来自实际应用的需要，

4、例如交通部门的车辆货物称重，在静态称重条件下，车辆过秤时必须停车、熄火等至Ⅱ信号稳定后才进行称量，这必然大大增加称重时间，对于一些诸如码头、仓库、煤矿、包装等称重工作量大的地方，静态称重显然不能满足工作需要”’⋯。动态称重技术已经广泛用于轨道衡、汽车衡和电子皮带秤等，他们根据各个不同的运动规律确立了与之相应的数据处理方法。国际上已经取得了动态精密测量的技术突破。称重技术江苏大学硕士学位论文水平已跨入了高技术王国。随着经济的发展和人们生活水平的提高，商品的包装将愈显重要，包装市场正在不断地膨胀。据统计，在美国零售市场中，

5、定量包装商品的销售量占95％以上，顾客购买只有不到5％的现场称重商品。在我国零售市场中定量包装商品的销售量也已经达到70％左右。近20年来，中国包装工业产值平均每年以19．4％的速度递增，1980年包装工业产值为72亿元；1990年上升到454．26亿元；2000年达到2200亿元。这意味着各种定量包装设备的市场会随着经济发展而不断看好”1。经济全球化己成为不可阻挡的世界发展潮流，我国市场经济的日趋发展和壮大，市场的产品种类日益繁多，定量包装商品的种类和数量也越柬越多。国家为了保护消费者的利益，也正在积极推行c型认证，

6、这对我们国家的定量包装技术提出了更高的要求。国内粉粒物料自动定量充填方法有两种：一是容积式，是基于容积来计量物料的数量，其结构简单，定量速度较高，可达40～60包／分左右，但定量准确度受物料松散程度、颗粒大小均匀程度、吸湿性、结块性等物理化学特性的变化影响较大，定量精确度低，主要适用于颗粒大小均匀、自流性好、视比重相对稳定、价格较低的物料定量填充。准确度在±3％左右；二是称重式，是以重量来计量物料的数量，一边慢速加料一边动态称量，定量准确度相对较高，可达±1．5％左右，但定量速度慢，主要适用于颗粒大小不均匀不规则、视比

7、重不稳定、价格较高的物料。速度在20～30包／分左右。由于物料堆密度受环境温度、湿度及工艺性影响很大，很难保证长期均匀、一致，使用中准确度仅为±3％左右。粉状物料由于料度较小，在处理过程中会因为粉尘飞扬造成环境污染并且填充精度较差。以上两种方法在速度和准确度上都难以满足目前大批量高准确度定量充填要求。近二十年来，我国的定量包装机械像其他包装机械一样，有了很大的发展，但是由于种种原因，我国的定量包装设备在品种、质量、技术和自动化程度等多方面和国外产品还存在较大差距。国外粉粒物料自动定量充填发展趋势是应用微机控制、智能控制

8、等新技术、新理论，同时提高定量的速度和准确度，如组合式定量(电脑组合秤)，速度可达60包／分以上，准确度达±O．5％，但结构复杂，成本高，一套设备上百万元，国内多数企业难以承受。因此量大面广的粉粒物料如何实现高速度和高准确度自动定量充填就成了迫切需要研究和解决的课题⋯2”。江苏大学硕士学位论文要提高称重速度和准确度，利用静态称重提