橡胶挤出机温度压力控制系统的研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文橡胶挤出机温度压力控制系统的研究作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：孙若武钱晓龙教授东北大学信息科学与工程学院硕士学科类别：工学控制理论与控制工程2014年6月论文答辩日期：2014年6月2014年7月答懒僦：关守平尤富强颜闽秀东北大学2014年6月万方数据AThesisinControlTheoryandControlEngineeringIIIllIIllllIlllllIlllY2994654ResearchonTemperatureandPre

2、ssureControlSystemofRubberExtruderBySunRuowuSupervisor：ProfessorQianXiaolongNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作I者签名：殊珐IP斌』于’阻p匕入卜侣笠

3、自：∥V、∥、J日期：伽叭ol、谣学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口学位论文作者签名：珠拓试签字日期：加限06、弼导师签名：签字日期：、／≥詹一缓谚一爱帅耐象～耐)万方数据东北大学硕士学位论文摘要橡胶挤出机温度压力控制系统的研究摘要随着汽车工业的发展，人

4、们对于高性能轮胎的需求越来越旺盛，这就对轮胎生产企业的产品质量提出了更高的要求。挤出机是轮胎生产线的关键设备之一，在众多工艺影响因素中，熔体温度和熔体压力这两个因素最为重要，其控制效果直接影响着橡胶制品的质量好坏。因此，为了提高轮胎质量，提高生产效率，对于挤出温度和压力控制进行理论分析和研究应用具有重要的现实意义。本文以某轮胎厂挤出成型生产线为背景，首先介绍了挤出生产线的组成和工艺流程，分析了挤出过程的基本原理，得到了温度和压力控制系统的特点。同时，选取了加热器功率和螺杆转速作为控制系统的操纵变量，建立了挤出过程中被控对象的数学模

5、型，在此基础上，搭建PID控制回路。在分析常规PID控制的效果后，为了解决两个控制回路之间的耦合关系，设计并引入了前馈解耦装置。通过仿真比较发现前馈解耦PID控制器对于耦合的抑制效果比较明显，动态性能和稳态性能都得到了改善。但由于生产现场条件复杂，不可预测因素多，加之解耦装置复杂，有时难以甚至无法在物理上实现，此时，前馈解耦PID已经失去了良好的解耦控制效果，已经不能很好的满足实际生产的要求。为了解决这一问题，本文引入了动态矩阵预测控制算法，在进行分散设计后加入了前馈补偿，实现了解耦，这种方法省去了设计复杂的解耦装置，最终设计了具

6、有前馈结构的分散式控制器。最后，在将文中设计的具有前馈结构的分散式动态矩阵控制器应用到被控对象后，通过仿真分析发现其比前馈解耦PID具有更好的控制效果，不仅有效解决了耦合回路之间的耦合关系，并且表现出良好的动态性能，降低了系统的超调量，系统响应更快，调整时间更短，具有更好的跟踪性能；而且其对于扰动的抑制效果也很好，表现出较强的鲁棒性。关键词：橡胶挤出机；预测控制；动态矩阵；温度压力控制；前馈控制-II．万方数据东北大学硕士学位论文ResearchonTemperatureandPressureControlSystemofRubb

7、erExtruderAbs仃actWi也thedevelopmentoftheautomotiveindustry，thedemandforhigh-performancetiresisincreasinglys仃ong，thisputsforwardhigherrequirementsforthequalityofthetires．Extruderisoneofthekeyequipmentsintyreproductionline，amongthemanyfactorsaffectingtheprocess，melttempe

8、ratureandmeltpressurearethemosttwoimportantfactors．Theircontroleffectsaredirectlyrelatedtothequalityofrubberproducts．Therefo