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温度是工业控制的主要对象之一。温度控制得好,不仅可以提高产品质量,而且可以降低能耗,提高生产效率。属于三大塑料机械之一的中空成型机是专业生产中空塑料成型制品的关键设备,其料筒和模头温度控制的可靠与否及温控精度的高低则是中空成型工艺的关键技术之一,温度控制已成为中空成型工艺的重要组成部分。
PID控制是温度控制中应用最广泛的一种控制形式。PID控制器具有结构简单,稳定性和可靠性较高的特点,常用于一些线性定常系统的控制,但对于非线性系统,例如温度等具有大滞后特性的控制对象,则难以取得理想的控制效果。另一方面,由于当被控对象特性发生变化就需要对PID参数作相应调整,而工程实际中大多采用离线参数调整方法,因而PID控制不能满足受控对象特性复杂的系统。
本文从中空成型机温度控制系统的受控对象特性研究入手,在分析了该系统常用的PID控制算法的优缺点后,提出了模糊PID控制方案,该方案可以很好地解决中空成型机的温度控制问题。本文在理论分析研究的基础上,设计和研制出了一套以先进的ARM微处理器为核心的全新的中空成型机温度控制系统。实验结果表明,该系统的控制效果明显优于传统的PID控制方法,它具有更好的鲁棒性和自适应能力。