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【6h】

模糊免疫2-DOF PID在刨花板施胶流量控制中的仿真研究

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摘要

随着我国经济的快速发展,人民生活水平的提高,目前我国木材供应的缺口越来越大,木材的需求量与木材的供应量之间的矛盾,也越来越严重,解决这一问题的根本途径就是有效的利用木材资源和大量生产木材的替代品。刨花板(particleboard),又叫碎料板,是利用木材或其他木质纤维素材料制成的碎料,添加粘胶剂,在热力和压力作用下生产出的一种人造板,由于它具有质量轻、表面光洁、质地均匀,不容易变形等特点,可以作为木材的替代品,广泛的运用在生产生活的各个方面。目前,国内对刨花板的需求量逐步增大,刨花板生产业也发展比较迅速。
　　 刨花板在生产制造过程中,其生产工艺比较复杂,施胶过程作为其关键工序之一,它对刨花板力学性能、产品质量、生产成本以及对环境的造成的污染情况有非常大的影响。根据工艺要求,刨花板施胶过程主要是根据输入刨花量的变化,按照刨花和胶液的比例输入胶液量,在这个过程中,胶液和输入刨花的比例要时刻保持高度动态平衡。但实际生产中,对施胶有影响的因素较多,使刨花板施胶系统存在时变性、强耦合性、非线性。针对这种控制系统,利用传统的PID控制,已经无法很好的满足生产要求。
　　 本论文针对施胶系统结构复杂,难以建立其模型的特点,通过实验,采集相关数据,利用最小二乘曲线拟合和阶跃响应曲线建模的方法,经过参数辨识和模型校正,建立了GM&D-A型刨纤板调施胶控制系统的等效数学模型。该建模方法,简单易用,建模迅速。
　　 针对施胶过程中,被控对象的模犁难确定、系统的给定值跟踪特性和抗干扰特性难以平衡导致控制精度不高的特点,本论文采用模糊控制与传统的二自由度PID(twodegree offreedom PID,以下简称2-DOF PID)控制相结合的的方法,设计了控制器,并利用基于免疫原理的反馈控制器,对系统的稳定性进一步增强。仿真结果表明,设计的模糊免疫2-DOF PID控制系统,对系统的给定值跟踪和抗外界干扰方面有良好的表现,系统具有很好的鲁棒性。

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