精密混合型注塑机熔胶机构模糊PID控制的研究与仿真.pdfVIP

2011年2月 机床与液压 Feb．2011 第 39卷 第 4期 MACHINE TOOL ＆ HYDRAULICS VoI．39No．4 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．04．029 精密混合型注塑机熔胶机构模糊 PID控制的研究与仿真 杜建铭 ，罗一星，白莹杰 (深圳大学机电与控制工程学院，广东深圳 518060) 摘要：设计一种 以永磁同步伺服 电机驱动的电液混合式注塑机的控制系统 ，并根据熔胶工艺动作的特点及精密注塑的 要求，将模糊控制与传统PID控制相结合 ，提出基于模糊控制规则的模糊PID控制方法及模糊PID控制器的设计思路。在 Simulink环境下，对基于模糊 PID控制器的熔胶系统进行仿真。仿真结果表明，模糊 PID控制器 比传统PID控制器具有更 好的控制效果。 关键词：模糊PID控制器；电液混合型注塑机 ；永磁同步伺服电机；Simulink仿真 中图分类号：TP273+．4 文献标识码 ：A 文摩编号：1001—3881 (2011)4—089—3 ResearchandSimulationofFuzzy．PID Controller forMixedPrecisionInjectionMoldingMachine DUJianming，LUOYixing，BAIYingjie (CollegeofMechatronicsandControlEngineering，ShenzhenUniversity，ShenzhenGuangdong518060，China) Abstract：Themixedinjectionmoldingmachinecontrolsystemdrivenbypermanent—magnetsynchronousmotorwasdesigned．A fuzz)一PIDcontrollerbasedonfuzzyandPID controlmethodwasdesignedaccordingtothecharacteristicsofmeltadhesiveanddemands ofprecisioninjection．Thefuzzy—PIDcontrolsystemwassimulatedunderSimulinkenvironment．Thesimulationresuhsshowthatthe fuzzy—PID controllerhasbetterperformancethantraditionalPID controller． Keywords：Fuzzy—PIDcontroller；Fixedinjectionmoldingmachine；Permanent—magnetsynchronousmotor；Simulinksimulation 注塑机又叫注塑成型机 ，是将热塑性塑料或热固 制方法为PID控制 ，要求知道系统的精确模型来设置 性料制成形状各异的塑料产品的主要成型设备。在注 比例 、积分和微分的参数，但考虑到不同型号塑化螺 塑机的整个注塑周期中，熔胶过程对产品的最终品质 杆的直径各异，而且熔融不同种类的塑料所需温度 、 有着极其重要的影响。现今的注塑机多为液压驱动系 剪切力也不尽相同，因此传统的PID控制效果不太理 统，如利用液压驱动油压马达来带动塑化螺杆旋转熔 想。为了提高对熔胶过程的控制能力，作者提出采用 胶。但是液压系统存在着能耗高、响应速度慢、控制 模糊 PID控制永磁 同步伺服 电机驱动塑化螺杆旋转熔 精度低 、噪声大 、漏油、不易维护等缺点 ，并且液压 胶。这种控制器不但具备模糊控制的无需建立精确模 系统的执行动作只能按一定次序进行 。针对上述缺 型、超调量小、响应速度快的特性 ，又拥有 PID控制 点，作者设计了采用永磁同步伺服电机分别对主泵