包装覆膜自适应恒张力控制方法研究

目的为解决悬浮包装生产过程中薄膜张力不稳定等问题,建立覆膜过程薄膜张力数学模型。方法针对传统PID控制在薄膜张力控制中的诸多不足,基于BP神经网络设计自适应PID薄膜张力控制方法。根据系统运行状态,调节PID控制器的参数。通过神经网络的自身学习来调整权系数,确保被控对象处于稳定工作状态。为进一步优化BP神经网络控制性能,利用鱼群寻优算法实现初始阈值和权值优化。最后,进行仿真和实验研究。结果仿真和实验结果表明,基于改进BP-PID控制算法进行张力控制时,系统响应速度较快,最大超调量较小。薄膜张力的最大相对误差只有0.5N,误差值都比较小。结论改进BP-PID算法具有较高的控制精度和稳定性,可满足包装覆膜要求。     

基于模糊PID的包装覆膜自适应恒张力控制方法

目的 为提高极限条件下对包装覆膜自适应恒张力的控制效果，基于模糊PID设计了一种新的控制方法。方法 首先通过参数拟合分析建立了包装覆膜的结构力学分析模型，并采用荷载-挠度全曲线拟合方法模拟了包装覆膜力学参数，然后结合区域–合并连续估计方法得到结构参数解析模型。在此基础上，通过外荷载作用力学评估分析，在极限转动刚度作用下，构建了弹塑性力学模型。然后通过极限抗力分析和屈服应力学参数的优化评估，得到抗弯刚度软化模型，继而基于模糊PID控制实现包装覆膜的自适应控制优化。结果 应用该方法后，包装覆膜自适应恒张力的输出稳定性较强，参数寻优能力较好。结论 根据实验结果可知，上述恒张力控制方法具有较好的控制效果。     

卷筒料印刷装备收卷张力系统解耦控制研究

目的 为了保证卷筒料印刷装备收卷张力系统的性能,提出一种适用于收卷张力系统的自抗扰（ADRC）解耦控制器。方法 在收卷张力系统数学模型基础上,结合卷筒料收卷系统的工作原理,基于ADRC控制技术设计收卷张力系统的ADRC解耦控制器,并利用Simulink软件对所提出的控制策略进行仿真研究。结果 在相同的阶跃输入下,研究结果表明,PID控制器调整时间为2.4 s,而ADRC解耦控制器调整时间为0.7 s;在PID控制下,收卷基材张力出现超调和震荡,而在ADRC解耦控制下,基材张力无超调和震荡现象;采用PID控制器,收卷牵引跨度张力变化引起收卷跨度张力波动,而采用ADRC控制器则没有波动。结论 提出的卷筒料印刷装备收卷张力系统ADRC解耦控制器实现了高精度张力控制,具有比传统PID控制器更好的控制性能。     

纸纱复合制袋印刷一体机张力控制器设计

目的研究纸纱复合制袋印刷一体机纸张张力控制器。方法针对纸纱复合制袋印刷一体机的张力控制问题,结合模糊自适应PID与粒子群算法,设计基于余弦自适应调整惯性权重的粒子群优化算法的模糊自适应PID张力控制器。利用余弦自适应调整惯性权重的粒子群优化算法,搜索出一组最优的PID参数,来提高张力的控制精度。结果仿真结果表明,该张力控制方法的响应时间为0.25 s,最大超调量为2%,小于其他方法的响应时间和最大超调量。结论设计的控制器与传统的PID控制和模糊自适应PID控制相比,具有响应速度快、控制输出稳定、调节时间短等优点。     

基于模糊自适应PID控制器的张力控制系统

针对常规PID控制在张力控制中,控制参数难以整定的问题,设计出一种基于模糊控制原理的自适应PID控制器,根据偏差和偏差变化率来实时调整Kp、Ki、Kd参数.仿真结果显示,这种模糊自适应PID控制器比常规PID控制器在张力控制中有更好的控制特性.     

瓦楞纸板生产线原纸张力自适应模糊PID控制

目的为了解决张力控制不稳定对瓦楞纸板质量和生产效率产生影响的问题。方法对放卷辊进行动力学分析,建立瓦楞纸板的原纸张力数学模型,并分析张力稳定的主要因素。针对传统PID控制不能实现原纸张力控制过程中参数的自适应调整,提出一种变论域自适应模糊PID控制策略,采用变论域模糊控制实现控制参数自整定和控制规则的自调整,并将其应用于原纸张力控制系统中。结果仿真结果表明,该张力控制策略的响应时间约为0.65 s,最大超调量为3%。结论所设计的控制方法与传统的PID控制相比,具有响应速度快、抗干扰能力强、控制输出稳定等优点,能够实现原纸张力的稳定控制。     

模糊自适应PID控制在张力控制中的应用

针对凹版印刷机张力控制系统是一个非线性、强藕合、时变的复杂系统,用普通的PID难以达到理想的控制效果,设计出一种基于模糊控制原理的自适应PID控制器,根据偏差和偏差变化率来实时调整KP、KI、KD的参数.仿真结果表明,这种模糊自适应PID比常规PID控制器在张力控制中具有更好的控制性能.     

大惯量专用转台高精度控制研究

针对大惯量专用转台运行过程中存在的系统响应时间长、易产生振荡以及末端位置定位误差较大的问题，提出了一种基于全闭环+模糊自适应PID （proportion integral differential，比例积分微分）的精度控制方法。在大惯量专用转台执行机构处加入多圈绝对式编码器，以实现控制系统的全闭环；利用模糊自适应PID控制实现不同负载下高精度控制系统的快速调节。为更加深入研究大惯量对专用转台控制系统的影响，对转台进行了系统建模；同时在MATLAB仿真环境中分别建立了基于模糊自适应PID控制和普通PID控制的转台控制系统仿真模型，并搭建了转台测试平台进行验证实验。对比不同控制方式下系统控制性能的仿真结果可知：普通PID控制系统响应时间长，系统跟随误差大；而使用模糊自适应PID控制可使系统的响应速度提高75%，跟随误差降低降低70%。由实验结果可知专用转台定位精度为[-0.2°,0.2°]，满足了设计精度要求。仿真和实验结果表明利用模糊自适应PID控制可有效提高系统的响应速度，全闭环控制可使系统的定位精度得到有效提高。研究结果为转台控制系统的设计提供了有效的参考数据，促进了大惯量转台的高精度化发展。     

煤矿凿岩机器人模糊自适应PID控制策略研究

在现有PID控制器的基础上,利用模糊推理实现了对PID参数在线自整定模糊自适应控制,并且在Matlab仿真软件下将该控制器在机器人钻臂控制系统中的应用进行了仿真研究,仿真结果表明,参数自适应模糊PID控制器能使系统达到满意的控制效果,提高了钻臂的定位精度。     

基于自适应模糊PID的全自动压力检定系统

针对全自动压力检定系统中常规PID控制过程中的一些问题,如非线性参数变化和较大的负载干扰,通过对自适应模糊PID控制系统的分析,设计了一种自适应模糊PID控制器。系统可准确、快速、稳定、无超调的产生检定压力仪表所需的设定压力值,可显著提高压力检定效率。同时在Simulink环境中建立了仿真模型并完成了仿真。仿真结果表明,基于自适应模糊PID的全自动压力检定系统较常规PID控制系统具有较强的稳定性、适应性与鲁棒性。     

基于模糊PID的包装机热封切刀温度控制

目的为了提高包装机热合装置压合袋口的封口质量,采用模糊自适应PID控制方法对热合机热合装置的温度进行精确控制。方法针对食品包装塑料薄膜热封的温度控制,基于模糊自适应PID控制算法设计一种自动包装机热封温度控制系统。采用变论域模糊PID实现控制参数自整定和控制规则的自调整,并将其与传统PID控制进行对比。结果模糊PID控制方法较传统PID控制方法能更稳定地控制加热温度,有效提高了温度控制的响应速度和控制精度。结论该系统在热合装置中能够精确、快速地控制温度,具有应用价值。     

模糊PID迭代学习气压模拟系统控制算法研究

高速列车车内气压变化影响乘客的舒适性,基于综合舒适度模拟试验台,抽象出气压模拟系统以模拟车内典型气压变化工况。针对气压模拟系统可重复性模拟车内典型气压变化及其难以精确建立数学模型等特点,建立该系统的质量-压力转换数值模型,并根据系统特点设计模糊PID迭代学习控制算法对系统的压力控制进行研究。仿真结果表明:在收敛速度方面,该算法较模糊迭代控制提升34.48%,较传统PID迭代控制提升44.12%;在控制精度方面,该算法较模糊迭代控制提升20.14%,较传统PID迭代控制提升21.00%。综上所述,该算法能够有效提高控制系统的控制精度和收敛速度,改善系统的动态性能。     

基于模糊控制的印刷电子装备套准系统控制策略

目的为了提高凹版印刷电子装备的制造精度和一致性,提出一种将模糊控制与PID(Proportion-Integral-Differential)控制有机融合的多层套准系统控制策略。方法在2层套准系统模型基础上,结合多层套准系统的套印工艺,建立4层套准系统非线性耦合数学模型,有机结合模糊控制和PID控制设计4层套准系统模糊PID控制策略,并利用Simulink软件对所提出的控制策略进行仿真研究。结果仿真结果表明,提出的套准系统模糊PID控制策略很好地抑制了张力波动、速度干扰、料带性能变化引起的套准误差。结论提出的多层套准系统控制策略实现了高精度套准控制,具有比PID控制器更好的控制性能。     

基于自适应模糊PID控制的四旋翼飞行器的自主跟踪

为了提高四旋翼飞行器控制系统的动态性能和工作效率,研究了自适应模糊PID控制。目前在实际应用中,四旋翼的控制算法主要采用经典PID算法和模糊控制算法,然而经典PID算法,系统容易超调,动态性能较差;模糊控制算法,系统的稳态误差难以消除,工作效率不高。为此采用了经典PID与模糊控制的分段策略,提出了一种新的控制算法:当误差较大时,为提高系统的动态性能,控制器选取模糊控制算法;当误差较小时,为减小稳态误差,提高工作效率,选取经典PID算法。完成了悬停飞行实验,对自适应模糊PID、模糊控制和经典PID三种控制算法进行性能对比,结果表明自适应模糊PID算法能有效解决上述问题。采用自适应模糊PID算法完成了自主跟踪实验,将该算法成功应用到导航制导领域。     

Diameter control of copper rod in hot rolling processes

This paper aims to address the issue of fluctuations of copper rod diameter during the process of hot rolling. In addition, it proposes a solution to control the diameter of the copper rod in order to improve the quality of the hot rolling mill products. The change of copper rod diameter during the process of hot rolling results from disturbance effects (such as temperature, torque loading, and plant ageing) which leads to the deterioration of product quality. To overcome changes in the copper rod diameter, a proportional-integral-derivative (PID) based on a particle swarm optimization, auto tuning diameter controller was designed to reduce the fluctuations in the rod diameter and different control techniques with variable structure PID controllers were proposed, evaluated, and compared by extensive simulation tests. The PID diameter controller was designed based on the experimental data that showed that the speed of the rolls leads to sensible differences in the copper rod diameter. It was also designed to guarantee that the synchronization between the stands of the rolling mill is maintained so that the metal flow rates from the first stand to the last one is kept constant. Moreover, it was designed in a way which assures that the tension of the cast bar will remain unchanged and does not conflict with the tension controller. The design of the diameter controller, modeling, validation, verification and simulation of the rolling mill process is presented, which involves the reduction of the copper rod diameter by passing the hot cast bar through a preset roll gap between two work rolls that are driven by a DC motor. A proposed combined-control of motor speed and rod diameter controller reduces fluctuations in the rod diameter.     

基于双模糊PID的药品包装贴标张力控制系统设计

目的 为提高药品包装的贴标精度,设计一种基于双模糊PID控制器的贴标机张力控制系统。方法 简要论述药品包装生产线结构及其工艺流程。针对标签纸带收卷过程具有时变性、非线性和动态干扰等特点,设计一种双模糊PID张力控制器。利用副模糊控制器实现主模糊控制器的变量论域系数整定,而主模糊控制器可实现PID控制器参数整定。通过实验验证所述控制系统的有效性。结果 实验结果表明,与PID控制器相比,双模糊PID控制可使系统超调量减小50%,系统调节时间减小65%;贴标位置准确、标签贴附平整。结论 所述控制系统具有较好的抗干扰性能,贴标效果良好,具有一定使用价值。