注塑机控制系统改造设计及料筒温度控制算法的研究

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1、东北大学硕士学位论文摘要注塑机控制系统改造设计及料简温度控制算法的研究摘要注塑成型是目前应用较广泛的塑料加工方法，注塑机是注塑成型的主要加工设备。白本世纪三十年代问世以来，注塑机的组成结构和传动原理变化不大，但其控制技术却在不断的更新和发展。研究注塑机的控制问题对提高塑料制品质量，推动塑料工业的发展有重要意义。本文是以宁波海天公司生产的型号为HTF58X2的注塑机为背景，来进行注塑机控制系统的设计改造和料筒温度控制算法的研究的。注塑机控制系统设计分为硬件系统改造和控制软件设计两部分。在硬件系统改造中，分析了注塑机系统的I／O信号特性和数据采集卡对采集信号的要求，从而设计出系统接线原理图。在控制

2、软件设计中，首先利用QNX系统的实时多任务特点，对软件所实现的功能进行任务划分，并设计出下位机软件流程图；然后通过QNX的phAB编程软件，按照注塑机监测和控制的需求，完成了系统监控画面的设计实现。实际运行表明，开发出的控制系统运行可靠，满足了实验和研究需求。在料筒温度控制算法方面，首先对料筒加热段采用基于最小二乘的经典阶跃响应辨识方法，测出了料筒各加热段的数学模型，然后分别进行积分分离PID和模糊变系数PD控制策略的研究，并将其应用于注塑机料筒的温度控制实验。实验结果表明，与普通PID控制器相比，模糊变系数PID控制算法有较好的控制性能和较强的鲁棒性。最后，总结了所做的研究工作，并对现行方法

3、中的不足提出可行的改进措施，还进一步对未来的研究方向进行了阐述。关键词：注塑机；系统改造；QNX；多任务；温度控制；PID控制；模糊控制II东北大学硕士学位论文AbstractReformationandDesignofControlSystemforInjectionMoldandResearchonBarrelTemperatureControlAbstractInjectionMoldingMachine(IMM)isoneofthemostimportantequil]lmentinplasticindustry．Ithasdevelopedrapidlyinthecontroltec

4、hnologyratherthaninthestructureandtransmission,sinceitappearedinthe3rddecadeoflastcentury．SoresearchonthecontrolmethodofIMMissignificantforimprovementofplasticproductandprogressofplasticindustry．Thisdissertationisconcernedwimtheinjection—moldingmachinernVlM)namedHTF58X2一AmadeinNingboHaitiancompany．R

5、eformationandDesignofControlSystemforIMMconsistoftwoparts，rebuildingofthehardwaresystemanddesignofthesottwareforcontrolsystem．Intheformer,thecharacteroftheinputandoutputsignalsanddemandofacquisitioncardsforsignalsareanalyzed，andthewiringdiagramsaredesigned．Inthelatter,firstlytasksaredividedaccording

6、tofunctionssoftwareimplementsandflowchartofsubordinatecomputerprogramisplanned，availingofthereal—timemultitaskcharacterofQNXoperatingsystem．Secondly,monitoringsystemisaccomplishedusingphABsoftwareofQNX，tosatisfythesupervisorycontrolneedsofIMM．Thedevelopedcontrolsystemisreliableandfulfillstheresearch

7、needsoflabbytest．Inthewayofbarreltemperaturecontrol，barreltemperaturemodelisestablishedwimthemethodofstepresponseidentificationmethodbased011leastsquareregression．Then，theimplementationofPIDandfuzzyva