变异模糊神经网络算法在压铸机PID闭环压射系统中的应用.pdf

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1、·450·垂篙帅煮May2016VOI．65No．5变异模糊神经网络算法在压铸机PID闭环压射系统中的应用俞良英(郴州职业技术学院，湖南郴州423000)摘要：针对压铸机压射系统在不同阶段对压力PID闭环控制效果的要求，提出一种变异的模糊神经网络算法对控制系统快速压射阶段进行PID参数优化，对快速压射阶段的压力系统进行模糊寻优。引入的遗传因子自动进行变异，对速度与压力模型快进行参数迭代优化。搭建了仿真平台，通过仿真实验证明，提出的算法可以大大提高压铸机速度与压力的控制效果，其超调量、调整时间明显得到改

2、善，同时也提高了压铸机控制系统的整体压射效率。关键词：压铸机；PID；模糊神经网络；快速压射；遗传因子中图分类号：TGl46文献标识码：A文章编号：1001—4977(2016)05—0450—05ApplicationofVariationFuzzyNeuralNetworkAlgorithmtoDieCastingMachinePIDClosedLoopInjectionSystemYULiang—ying(ChenZhouVocationalandTechnicalCollege，Chenzho

3、u423000，Hunan，China)Abstract：ThepressurePIDloopcontroleriectrequirementsfordie—castingmachineinjectionsystematdifferentstageswasstudied,arapidinjectioncontrolsystemPIDparameteroptimizationbyfuzzyneuralnetworkalgorithmwasproposed,apressuresystemfuzzyopti

4、mizationforrapidinjectionphasewasdone．Thegeneticvariationfactorautomaticallywasintroduced,thespeedandpressureparametersiterativewasoptimized．Thesimulationplatformwasbuilt,andthesimulationexperimentsshowthattheproposedalgorithmcangreatlyimprovethecontrol

5、effectatdifferentstagesofdiecastingmachine,theovershoot,theadjustmenttimeiSsignificantlyimproved,andtheoverallemciencyoftheiniectiondiecastingmachinecontrolsystemisalsoimproved．K锣words：die—castingmachine；PID；fuzzyneuralnetwork；rapidinjection；geneticfact

6、or对压铸机的闭环控制是针对压射速度和压射过程中的压力进行控制，其研究的难点在于：一方面液压系统的非线性，包括液压油的可压缩性、压力储能器的大流量瞬时非线性、油路粗细带来的非线性等；另一方面由于速度是一个连续变量不能够突变，而压力是离散变量能够突变，2个变量都是实时变量，而且与不同设计原理不同工艺流程的压铸机密切相关，其控制尤为繁琐。普通的PID闭环控制是根据实际的经验值进行的人工整定，其控制效果差、控制效率低。近年来，很多高校及研究所学者都尝试过使用不同的控制算法改良PID参数，例如自适应模糊控制算

7、法、粒子群算法、蚁群控制算法等。但是单纯利用一种算法对压铸机的速度和压力闭环进行控制均存在缺陷，例如：模糊算法虽然改良了系统的非线性，但是模糊因子难以确定，其记忆性不强，运算速度太慢；粒子群算法与蚁群算法同为生物群体智能算法，带有天然的随机性，寻优过程盲目，寻优效果也一般【1-41。在本研究中，使用变异的模糊神经网络算法对压铸机速度及压力控制系统进行改良，利用神经网络的智能性来记忆不同压铸机多次压射的压射控制参数，利用遗传因子对算法进行改良，对速度与压力采取不同的算法改良，可以很好地解决压铸机压射时的

8、系统非线性问题与实时性问题[5-63。1压铸机控制系统建模为研究压铸机系统的压力与速度闭环控制系统，需选择一种具有代表性的压铸机型号作为特定研究对象，这样也方便对系统进行建模仿真。JS280型压铸机是广泛使用的冷压式压铸机，可以定为研究对象。与图1的系统图相对应，将系统划分为压力系统和速度系统分别进行建模，建立离散压力模型与连续速度模型。基金项目：2014年湖南省教育厅科学研究项1；1(14C0148)。收稿日期：2016--01--08收到初稿，201