基于控制算法的无溶剂复合混胶精确配比研究

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近年来,无溶剂复合技术作为一种绿色的、环保的复合工艺技术被广泛应用于食品包装的工艺流程中,其中实现无溶剂复合的过程离不开无溶剂复合混胶机,混胶机的主要作用就是将需要混合的两种胶黏剂按照配比要求进行均匀混合,其中混胶比例精度是衡量混胶效果好坏的重要因素,因此提高混胶比例精度是混胶机的重要因素。但是由于混胶比例系统的各部分组成会对配比精度产生影响,因此展开分析。首先对无溶剂复合混胶机的配比控制驱动系统的组成部分进行分析,确定影响混胶比例的因素,其中包括电动的机械特性和生产机械的负载特性,通过分析发现基于同步转速的比例控制方法与实际控制比例存在误差,提出基于异步转速的控制方法来避免基于同步转速的控制方法造成的混胶的比例误差。针对齿轮泵结构分析确定在输送流量时产生脉动,并对流量脉动的信号进行测试,根据实验结果建立相应控制算法。提出前馈式控制算法,进一步依据齿轮泵流量脉动系统建立整体控制系统,将瞬时流量脉动公式进行分解,然后根据前馈式控制算法建立系统的干扰通道和传递函数,并对干扰项进行前馈补偿,并通过Simulink建立前馈式控制系统并进行仿真,得到前馈式控制的响应曲线,根据仿真结果,可以看出前馈式控制算法可以抑制齿轮泵的流量脉动,使流量输出保持在理想的结果,验证了前馈控制算法的可行性。根据建立的流量脉动前馈控制搭建模拟实验平台进行验证,实验平台采用运控控制卡来控制伺服电机模拟齿轮泵的流量输出,通过编写实验控制模拟软件完成对电机的控制,最后对正常信号和前馈控制信号输出的实验结果进行对比可以得出,前馈控制可以将流量波动范围稳定的相对误差控制在16%以内,很好的抑制了齿轮泵产生的流量波动,对提高混胶比例精度提供了有效的措施。
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