基于模糊自适应PID的聚丙烯模具温度控制仿真.pdf

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1、第30卷第8期计算机仿真2013年8月文章编号：1006—9348(2013)08—0376—04基于模糊自适应PID的聚丙烯模具温度控制仿真龚健虎(澳门城市大学管理学院，澳门)摘要：在聚丙烯模具温度优化控制的研究中，模具温度是聚丙烯成型工艺的主要技术参数，对温度进行有效的控制是提高聚丙烯制品质量的关键，传统的温度控制中，由于工艺过程的复杂性，存在着温度突变等干扰因素，为解决上述问题，利用模糊自适应PID技术应用于聚丙烯模具温度的控制中，首先，深入地分析了模具温度在聚丙烯成型中的重要意义；其次，设计了聚丙烯模具成型温度模糊自适应PID控制系

2、统，分别设计了模糊控制器的基本框架，对输入和输出进行模糊化操作；设计了模糊控制规则和相应的执行算法，同时确定了去模糊化方法；最后，进行了聚丙烯模具温度的控制仿真分析。仿真结果表明，上述控制技术能够有效地控制PP塑料模具温度，极大地提高了聚丙烯制品的质量。关键词：聚丙烯塑料；模具温度；控制中图分类号：TP31l文献标识码：BSimulationofPPPlasticMoldTemperatureControlBasedonFuzzyAdaptivePIDGONGJian—hu(CityUniversityofMacau，Schoolofman

3、agement，Macau，China)ABSTRACT：Moldtemperatureisthemaintechnicalparameterofpolypropylenemoldingprocess，andthetempera·tureforeffectivecontrolisthekeytoimprovethequalityofpolypropyleneproductsonpolypropylenemoldtempera-tureoptimalcontrolstudy．ThepaperusedfuzzyadaptivePIDtechno

4、logytocontrolthepolypropylenemoldtempera—ture．First，thesignificanceofthemoldtemperatureinpolypropylenedepthwasanalyzed．Secondly，thepolypropyl-enemoldoftemperaturefuzzyadaptivePIDcontrolsystemwasdesigned，thenthebasicframeworkofthefuzzycon—trollerwasdesignedtoinputandoutputf

5、uzzydesignoffuzzycontrolrulesandthecorrespondingexecutionalgo—rithms．Finally，thesimulationofthepolypropylenemoldtemperaturecontrolwasanalysed．Thesimulationresultsshowthattheabove—describedcontroltechniquecaneffectivelycontrolthePPplasticmoldtemperature，whichgreatlyimproves

6、thequalityoftheproductsofpolypropylene．KEYWORDS：PPplastic；Moldtemperature；Control1引言聚丙稀(PP)具有非常好的综合性能，其加工工艺简单，有利于成型加工，在通用热塑性塑料发展速度非常快，目前已经成功地应用于许多高新技术领域中，例如医药制品、包装产业以及家庭用品等。注塑、挤出以及吹塑等成型方法是PP制品的主要加工方式。模具温度和注塑压力是PP塑料模具成型工艺的主要工艺参数。注射成型PP塑料模具温度对PP塑料制品的质量具有非常关键的影响，当模具温度较高时将使冷却时

7、间变长，将导致溢边现象和脱模缺陷，同时收稿日期：2013—04—14修【u1日期：2013—04—22．--——376---——将降低生产效率。当模具温度较低时，熔料在充模的过程中受到的流动阻力将增加，从而无法使熔融的PP塑料完全地充满模腔⋯。因此，应该通过调节模具温度保持适当的模具温度，从而能够降低PP塑料制品的变形，提高其力学性能，并且使PP塑料制品的外观质量和尺寸精度得到了明显的提高。采用常规的PID控制技术控制PP塑料模具成型工艺，存在一些弊端，例如，控制精度不高、缺乏较好的抗干扰能力、存在过大的超调量[2·3。。需要采用相应的对策

8、弥补以上缺陷。模糊PID控制器是融合了PID控制器以及模糊控制器的优点形成的一种新型控制器，模糊控制适用于非线性的对象，能够获得较高的收敛速度和控制精度，模糊控制器不依赖精度的数