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工程复合材料精密成形温度 自适应模糊控制的研究 重庆大学硕士学位论文 学生姓名：邢子平 导师姓名：王家序 教授 专 业：机械电子工程 学科门类：工 学 重庆大学机械工程学院 二 OO 八年五月 Research on the Fuzzy- Adaptive Control for Engineering Composite Material Precision Forming Temperature A Thesis Submitted to Chongqing University in Partial Fulfillment of the Requirement for the Degree of Master of Engineering by Xing Ziping Supervisor: Prof. Wang Jiaxu Major: Mechanical and Electronic Engineering College of Mechanical Engineering of Chongqing University, Chongqing, China. May. 2008 重庆大 重庆大学硕士学位论文 中文摘要 I I 摘 要 工程复合材料精密成形系统是采用蒸汽热压式（或）电阻传导热压式，即通 过上下加热平板进行模压加热。它存在着不能对硫化温度进行有效的控制的问题， 结果导致了工件在经过成形工艺后的承载能力、工作速度、摩擦因素、尺寸稳定 性、表面粗糙度等关键技术性能指标很难达到理想效果。因此，温度的有效控制 对于保证生产质量具有重大的现实意义和理论价值。 本课题来源于自然科学基金项目（项目编号。本文针对精密成形 系统温度控制的特点，提出采用 PID 控制和自适应模糊控制相结合的方法，研究 和开发了基于模糊规则参数自调整控制方法的温度控制器。在控制系统中，模糊 控制规则是控制器的核心，模糊控制器的性能很大程度取决于模糊控制规则的确 定及其可调整性。系统通过采样，根据获取的误差和误差变化率值在线调整模糊 控制规则，然后经过计算，得到 PID 参数在该时刻的附加值，与初始值叠加，输 出到控制对象，调整对象温度。它比传统的控制方法有更好的动静态性能，对于 系统参数发生改变、控制参数选取不良以及环境状况的突变时，控制器仍能较快 的自调整，具有较强的在线自适应能力。改造应用该控制器方便可靠，能提高并 稳定产品质量。 本论文开展的主要工作和研究内容如下： ① 探讨硫化成形特性及其影响因素，研究自适应模糊控制的理论与方法，提 出系统改进方案。 ② 利用 MATLAB/Simulink 软件对几种控制方法进行仿真研究，分析研究系 统的性能指标。 ③ 利用 MATLAB 模糊工具箱，设计基于模糊规则参数自调整的自适应模糊 PID 控制器，并模拟精密成形硫化过程环境进行仿真，论证这种控制方法的优越性 及可行性。 关键词：复合材料精密成形，硫化工艺，温度控制，自适应模糊控制，仿真 重庆大 重庆大学硕士学位论文 英文摘要 II II ABSTRACT The engineering composite material precision forming system adopts steam hot-pressing or resistance conduction hot-pressing, using upper and lower heated plate to heat. But it cannot control the vulcanization temperature effectively, and induces the key technical performance index of products hardly getting to ideal effect, such as, carrying capacity, working speed, friction factor, dimensional stability, surface roughness. Thus, it has important practice and theory value to control temperature effectively for ensuring quality. This project is supported by National Natural Science Foundation(Grant No.. This paper is just to aim at the peculiarity of temperature control in pre