中密度纤维板生产的模糊控制研究

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中密度纤维板是市场上主要的建筑和装饰材料,目前中纤板生产在我国发展十分迅速,但生产线的自动化程度和水平普遍较低。在中纤板生产中两个关键工序—施胶和热压过程,被控对象常常存在不确定性,高度非线性,时变、滞后等特性,要建立精确的数学模型往往比较困难。单靠传统的过程控制策略,难以获得令人满意的控制效果。模糊控制作为智能控制的一个分支,最大的特征是将专家的控制经验、知识表示成语言控制规则,然后利用这些规则去控制系统,尤其适用于数学模型未知的、复杂的、非线性系统的控制。本文根据施胶和热压工艺具体的控制要求,将模糊控制技术应用于计算机控制系统中,以期获得良好的控制效果。 本文首先介绍基本模糊控制器的原理和设计方法,以及对文中应用的其他两种模糊控制器—模糊PID控制器和自适应模糊控制器作出介绍。施胶工艺中胶液温度对旌胶工艺过程的稳定和质量控制有着重要的影响,必须将胶液控制在一个稳定的合适温度上,本文应用基本模糊技术设计出温度模糊控制器,利用MATLAB的模糊逻辑工具箱进行仿真分析。并在本文的实验部分,利用欧姆龙PLC的模糊模块C200H-FZ001,结合本章中所设计的胶液温度模糊控制规则,实现胶液温度的模糊控制。施胶、热压是影响中密度纤维板质量的关键工艺。施胶系统控制要求按最佳配比进行调胶以及根据纤维流量控制施胶量,实现最佳胶液用量比例控制。施胶系统常用的是PID控制器,为了提高控制精度和跟踪性能,本文研究通过模糊控制器整定PID控制器的参数,介绍模糊技术在施胶工艺中的应用。而在热压工艺中,要求热压机的压力控制稳态精度高,动态范围宽,升压速度快,避免过大的超调以及振荡,本文采用参数自校正的自适应模糊控制器设计模糊压力控制系统。   在纤维板生产的关键工艺中,通过将理论知识与总结熟练工人的经验结合,利用模糊控制原理和方法实现纤维板生产控制,对于提高纤维板质量具有重要的实践意义。
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