基于PID算法的塑料挤出机温度控制系统研究.pdf

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1、合 成 树 脂 及 塑 料，2016，33（6）：59加工设备与应用CHINASYNTHETICRESINANDPLASTICS基于PID算法的塑料挤出机温度控制系统研究李月英，齐仁龙（郑州科技学院，河南省郑州市 450064）摘要：温度是塑料挤出工艺中的关键参数，塑料挤出机的温度控制系统具有非线性和滞后控制等特点，严重影响挤出机温度控制的响应速度和稳定性。为解决传统比例积分微分（PID）控制的缺点，在传统PID控制的基础上，结合模糊控制的优点，提出了一种复合模糊PID控制算法，并采用Matlab软件对该模糊PID复合控制器进行仿真。结果表明，复合模糊PID算法对塑料挤出机温度控

2、制精度高，调节时间较带有补偿环节的PID控制方式缩短了56%，系统稳定阶段的超调量为0，稳定性更好。关键词：塑料挤出机 比例积分微分控制算法 模糊控制算法 温度控制系统中图分类号：TQ 320.5文献标识码：B文章编号：1002-1396（2016）06-0059-04ResearchontemperaturecontrolsysteminplasticsextruderbasedonPIDtheoryLiYueying，QiRenlong（ZhengzhouInstituteofScienceandTechnology，Zhengzhou450064，China）Abstrac

3、t： Temperature is the key parameter in plastics extrusion， however， the temperature control system in plastics extruder features nonlinear and hysteresis control， which affects the response speed and stability of temperature control. A compound fuzzy proportional integral differential（PID）con

4、trol algorithm is presented to solve the drawbacks in traditional PID control algorithm， which is based on traditional PID control coupled with the advantages of fuzzy control algorithm and has been simulated by Matlab. The results show that the temperature control in extruder has high precis

5、ion by means of compound fuzzy PID control algorithm. Its regulating time is reduced by 56% compared with that of compensation PID control method. The overshoot is 0 in stable stage of the system， which implies greater stability.Keywords： plastics extruder； proportional integral differential 

6、control algorithm； fuzzy control algorithm； temperature control system影响塑料挤出成型工艺的主要参数是温度、1塑料挤出机温度控制系统模型［1］压力以及挤出速率。其中，温度是影响塑料挤塑料挤出机料筒的各加热段相互连接，不同出过程的最重要因素，稳定的温度控制才能保证加热段的温度会相互传递。对于挤出机的温度控挤出产品的质量。塑料对温度敏感，挤出机温度制，PID控制算法的控制对象为各加热段的温度，控制过高，塑料原料可能会因为高温而发生局部不同加热段的控制是相互独立的。大多数挤出机热降解，影响挤出产品质量，甚至产生次品或

7、废采用的温度控制系统结构见图1。品；挤出机温度控制过低，若低于黏流温度，则会影响挤出工艺流程，进而影响产品质量。为保证收稿日期：2016-07-09；修回日期：2016-09-16。塑料挤出机温度控制的稳定性，本工作在传统比作者简介：李月英，女，1982年生，硕士，讲师，2013年毕例积分微分（PID）控制的基础上，结合模糊控制业于南京理工大学控制工程专业，现主要从事自动控制方面的研究。E-mail：my-129@163.com。的优点，提出了一种复合模糊PID控制算法，对塑基金