一種模糊自整定pid的共擠層厚度在線控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種模糊自整定PID的共擠層厚度在線控制方法，用于對共擠層厚度進行在線控制，本發(fā)明是采用具有超前校準(zhǔn)性能的PID控制器，從而系統(tǒng)能夠克服滯后的缺陷實現(xiàn)實時厚度控制；同時，在傳統(tǒng)的PID控制器上加入改進的模糊推理機制，控制系統(tǒng)根據(jù)輸入的厚度偏差大小進行模糊推理，得出適應(yīng)當(dāng)前環(huán)境的一組較為理想的PID控制參數(shù)，實現(xiàn)了PID參數(shù)的在線整定。從而使得系統(tǒng)的魯棒性和控制精度都得到明顯改善。
【專利說明】一種模糊自整定PID的共擠層厚度在線控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高速節(jié)能智能化數(shù)字控制擠出復(fù)合機的一種模糊自整定PID的共擠 層厚度在線精密控制方法，主要用于擠出復(fù)合機薄膜生產(chǎn)工藝。

【背景技術(shù)】
[0002] 擠出復(fù)合機生產(chǎn)工藝流程中，通常采用膜厚自動測厚儀對共擠層厚度進行在線 檢測，將結(jié)果實時反饋到控制系統(tǒng)，由控制器根據(jù)偏差的大小將控制信號反饋到自動共擠 出機機頭，通過熱敏電阻改變記憶金屬的伸縮量來調(diào)節(jié)模唇開合度來控制復(fù)合膜的橫向厚 度，通過對螺桿電機進行變頻調(diào)速來控制擠出量進而控制復(fù)合膜的縱向厚度，實現(xiàn)了復(fù)合 膜的高精度和高可靠性生產(chǎn)。由于擠出復(fù)合機結(jié)構(gòu)和工藝的限制，測厚儀會安裝在離出膜 口較遠(yuǎn)的位置，這種安裝方式會導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生較大的時滯效應(yīng)，為了達到實時精準(zhǔn)地控制， 需加入超前校準(zhǔn)裝置，常用的超前裝置有=PID運算器、simth預(yù)估器。
[0003] 現(xiàn)今薄膜應(yīng)用的范圍越來越廣，對薄膜生產(chǎn)工藝的要求也在日益增加，傳統(tǒng)的純 PID控制方法在一些控制精度、速度要求較高的場合已經(jīng)無法得到滿足。為此，在傳統(tǒng)的 PID控制器上加入智能控制算法，使得傳統(tǒng)的裝備集成度更高、更加智能化是非常有必要 的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有的技術(shù)缺點，本發(fā)明提出一種模糊自整定PID的共擠層厚度在線精密控 制方法，是將具有超前滯后校準(zhǔn)的PID控制器應(yīng)用到擠出復(fù)合機薄膜生產(chǎn)工藝，解決了擠 出復(fù)合機時滯效應(yīng)的問題。同時，在傳統(tǒng)的PID控制器上加入改進的模糊自整定參數(shù)模塊， 使得系統(tǒng)的魯棒性顯著增強，厚度控制更為精確。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0006] -種模糊自整定PID的共擠層厚度在線控制方法，用于對共擠層厚度進行在線控 制，包括以下步驟：
[0007] Sl?通過PID控制器獲取經(jīng)驗PID參數(shù)尤&、、尺^ ;
[0008] S2.構(gòu)建模糊控制器，包括模糊控制器包括模糊器、模糊推理機、數(shù)據(jù)庫、規(guī)則庫和 解模糊器；
[0009] S3.將經(jīng)驗PID參數(shù)心：、Aci、Kai和給定薄膜厚度輸入模糊自整定PID控制 器；
[0010] S4.將薄膜厚度偏差e(t)和薄膜厚度偏差的變化率Ae (t)做為模糊控制器的 輸入，在模糊控制器內(nèi)經(jīng)過模糊化、映射模糊規(guī)則庫、解模糊處理，得出一組PID增益參數(shù) A Kp、A Kp A KD，將該增益參數(shù)與經(jīng)驗PID參數(shù)線性相加，獲取一組理想的PID參數(shù)：
[0011] Kp = KPq + AKf
[0012] K1 = K, + AK1 ；
[0013] Kd = KD〇 + AKd
[0014] S5.將獲取的薄膜厚度偏差e (t)和理想的PID參數(shù)做PID運算獲取執(zhí)行機構(gòu)的控

【權(quán)利要求】
1. 一種模糊自整定PID的共擠層厚度在線控制方法，用于對共擠層厚度進行在線控 制，其特征在于，包括：
51. 通過PID控制器獲取經(jīng)驗PID參數(shù)、心.、;
52. 構(gòu)建模糊控制器，包括模糊控制器包括模糊器、模糊推理機、數(shù)據(jù)庫、規(guī)則庫和解模 糊器；
53. 將經(jīng)驗PID參數(shù)夂p。、夂/。、夂&和給定薄膜厚度輸入模糊自整定PID控制器；
54. 將薄膜厚度偏差e(t)和薄膜厚度偏差的變化率De (t)做為模糊控制器的輸入，在 模糊控制器內(nèi)經(jīng)過模糊化、映射模糊規(guī)則庫、解模糊處理，得出一組PID增益參數(shù)DKP、DKp DK d,將該增益參數(shù)與經(jīng)驗PID參數(shù)線性相加,獲取一組理想的PID參數(shù)：
55. 將獲取的薄膜厚度偏差e(t)和理想的PID參數(shù)做PID運算獲取執(zhí)行機構(gòu)的控制量 u(t)，其表示式如下
執(zhí)行機構(gòu)的控制量u(t)作用在共 擠機上，控制擠出量進而控制薄膜的當(dāng)前厚度；上述薄膜厚度偏差e(t)是給定薄膜厚度與 當(dāng)前薄膜厚度之差。
【文檔編號】G05D5/03GK104391512SQ201410715039
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】程良倫, 王濤, 劉鴻城, 吳維耀, 徐記鳳 申請人:廣東工業(yè)大學(xué)