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气辅注塑的气体压力控制方法研究

作　者: 吴海列
导　师: 欧长劲
学　校: 浙江工业大学
专　业: 机械制造及自动化
关键词: 气辅注塑 气体压力 PID 模糊控制 模糊神经网络控制
分类号: TQ320
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要


气体辅助注塑成型是一种为了克服传统注塑成型的局限性而发展起来的利用高压气体在注塑件内部产生中空截面的成型技术。由于在成型工艺过程中提出了新的要求，其中又以气体注射压力对气辅成型产品的质量影响最大，这使得对气体压力的精确控制变得尤为重要。本文概述了气辅注射成型原理及装置，并重点介绍了气体压力控制系统。在其物理模型的基础上，建立了气辅注射气体压力控制系统的数学模型，对系统的数学模型进行了稳定性和可控性分析，并采用Ackerman状态反馈设计方法，对系统的稳态性能和动态性能进行改善。根据气辅成型压力控制的特点，进行不同气体压力控制方法的研究，提出了采用模糊控制、模糊神经网络控制对经过状态反馈后的气体注射压力系统进行智能控制的策略，并对其优缺点进行研究和分析。在Simulink环境下建立气体压力控制系统的模型。对PID控制、模糊控制、模糊神经网络控制三种控制器的性能做了仿真研究，并对气辅注射的三段气体压力控制进行仿真，结果表明，模糊神经网络具有更好的控制性能。文章最后提出了气体压力控制系统的实验软件设计方法，并对系统的模块生成以及运行情况进行分析。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第1章 绪论  8-15
  1.1 气体辅助注射成型技术简介  8-9
  1.2 气体辅助注塑成型技术的优势  9-11
  1.3 气体辅助注塑成型国内外现状及研究状况  11-13
    1.3.1 气体辅助成型技术的国内外应用现状及前景  11-12
    1.3.2 气辅注塑气体压力控制理论研究  12-13
  1.4 本课题的背景、意义和主要研究工作  13-14
    1.4.1 本文的主要研究工作  13-14
  1.5 本章小结  14-15
第2章 气体辅助注射成型技术及工艺  15-23
  2.1 气辅辅助注射成型原理及装置  15-16
    2.1.1 气辅辅助注射成型原理  15
    2.1.2 气体辅助注射成型装置及注气方式  15-16
  2.2 气体辅助注射成型工艺简介  16-18
  2.3 关键工艺参数对制品质量的影响  18-20
  2.4 气辅压力控制设备组成及压力控制方式  20-22
    2.4.1 气辅控制系统的组成  20-21
    2.4.2 气辅设备压力控制方式  21-22
  2.5 本章小结  22-23
第3章 气体压力控制系统模型的建立、性能分析及改进  23-35
  3.1 建立气体压力控制系统物理模型  23-24
  3.2 控制系统数学模型的建立  24-28
  3.3 气辅注射压力控制系统稳定性分析  28-29
  3.4 气辅注射压力控制系统的可控性分析  29-31
    3.4.1 可控性理论  29-30
    3.4.2 系统可控性分析  30-31
  3.5 压力控制系统的设计及性能改进  31-34
    3.5.1 状态空间设计理论及方法  31-32
    3.5.2 状态反馈控制设计  32-34
  3.6 本章小节  34-35
第4章 气体压力控制方法研究  35-49
  4.1 控制策略的提出  35-36
  4.2 模糊控制  36-41
    4.2.1 模糊控制原理  36-37
    4.2.2 模糊控制器的设计  37-41
  4.3 模糊神经网络控制  41-48
    4.3.1 模糊神经网络的提出  41-42
    4.3.2 模糊神经网络的特点  42-43
    4.3.3 模糊神经网络控制器的设计  43-48
  4.4 本章小节  48-49
第5章 气体压力控制系统的仿真研究及实验软件设计  49-70
  5.1 系统仿真模型的建立及实现  49-59
    5.1.1 PID控制的实现  49-52
    5.1.2 模糊控制的实现  52-56
    5.1.3 模糊神经网络控制的实现  56-59
  5.2 三种控制方法对气体压力的控制  59-63
    5.2.1 系统的三段气体压力仿真  60-61
    5.2.2 系统三段气体压力控制的误差分析  61-63
  5.3 气体压力控制系统的实验软件设计  63
  5.4 系统模块的组成及主要功能模块的设计  63-66
    5.4.1 控制算法模块的设计  64-66
    5.4.2 监控模块的设计  66
  5.5 系统软件主界面的设计和运行试验结果  66-69
    5.5.1 软件主界面的设计  67
    5.5.2 运行试验结果  67-69
  5.6 本章小节  69-70
第6章 总结与展望  70-71
参考文献  71-75
致谢  75-76
攻读硕士学位期间发表的论文  76

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 合成树脂与塑料工业 > 一般性问题
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