塑料包裝機封口溫度的模糊控製方法摘要：硬車削也許不如想象的難低碳鋼A-TIG焊han接jie方fang法fa的de試shi驗yan研yan究jiu兩liang相xiang交jiao銑xi削xue平ping麵mian的de數shu學xue處chu理li世shi界jie機ji床chuang工gong業ye國guo際ji化hua發fa展zhan趨qu勢shi剃ti齒chi工gong藝yi的de現xian狀zhuang及ji其qi與yu磨mo齒chi工gong藝yi的de比bi較jiao夏xia利li將jiang啟qi動dong發fa動dong機ji技ji術shu改gai造zao專zhuan案an快kuai速su而er且qie精jing確que的de複fu合he式shi切qie割ge設she備bei機ji械xie故gu障zhang的de形xing成cheng及ji其qi特te性分析Inventor和CAXA的文件交換及應用電弧超聲技術及其工業應用基於Pro/MECHANICA的機床拖板有限元模態分析機床傳動誤差測量方法衝壓工藝分類數控加工自由曲麵時刀具幹涉的判別直線軸承LM與LME代號基本含義ABB變頻器的常見故障及維修對策交大昆機落地銑鏜床全部數控化雙轉台五軸數控機床後置處理算法研究熱處理油選用要注意的環節CAXA數控車實用教程[標簽:tag]引yin言yan塑su料liao包bao裝zhuang機ji在zai工gong作zuo時shi，封feng口kou溫wen度du的de高gao低di會hui直zhi接jie影ying響xiang產chan品pin質zhi量liang
，溫wen度du過guo高gao或huo過guo低di
，都dou會hui造zao成cheng產chan品pin的de缺que陷xian，影ying響xiang產chan品pin的de美mei觀guan。所suo以yi在zai包bao裝zhuang機ji中zhong，對dui封feng口kou的de溫wen度du控kong製zhi是shi十shi分fen重zhong要yao的de。我wo們men在zai研yan製zhi包bao裝zhuang機ji控kong製zhi的de過guo程cheng中zhong，使shi用yong單dan片pian機ji對dui塑su料liao包bao裝zhuang機ji封feng口kou溫wen度du進jin行xing單dan獨du控kong製zhi，為wei達da到dao較jiao好hao的de控kong溫wen效xiao.

    引言

    塑(su)料(liao)包(bao)裝(zhuang)機(ji)在(zai)工(gong)作(zuo)時(shi)
，封(feng)口(kou)溫(wen)度(du)的(de)高(gao)低(di)會(hui)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)，溫(wen)度(du)過(guo)高(gao)或(huo)過(guo)低(di)，都(dou)會(hui)造(zao)成(cheng)產(chan)品(pin)的(de)缺(que)陷(xian)，影(ying)響(xiang)產(chan)品(pin)的(de)美(mei)觀(guan)。所(suo)以(yi)在(zai)包(bao)裝(zhuang)機(ji)中(zhong)
，對(dui)封(feng)口(kou)的(de)溫(wen)度(du)控(kong)製(zhi)是(shi)十(shi)分(fen)重(zhong)要(yao)的(de)。我(wo)們(men)在(zai)研(yan)製(zhi)包(bao)裝(zhuang)機(ji)控(kong)製(zhi)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)，使(shi)用(yong)單(dan)片(pian)機(ji)對(dui)塑(su)料(liao)包(bao)裝(zhuang)機(ji)封(feng)口(kou)溫(wen)度(du)進(jin)行(xing)單(dan)獨(du)控(kong)製(zhi)

，為(wei)達(da)到(dao)較(jiao)好(hao)的(de)控(kong)溫(wen)效(xiao)果(guo)，采(cai)用(yong)了(le)模(mo)糊(hu)控(kong)製(zhi)方(fang)法(fa)。經(jing)試(shi)驗(yan)
，係(xi)統(tong)具(ju)有(you)控(kong)溫(wen)精(jing)度(du)高(gao)
、控溫平穩的特點，取得了較好的控製效果。

    1係統的構成

    圖1給出了係統的控製結構,整個裝置由電偶測溫部分,模糊控製部分,輸出控製部分及單片機係統四個部分組成,圖中單片機采用Atmelr AT89C51,它有4K的FLASH程序存儲器、128字節的RAM,32根I/O口線、2個16位(wei)定(ding)時(shi)器(qi)和(he)一(yi)個(ge)全(quan)雙(shuang)工(gong)的(de)串(chuan)行(xing)口(kou)。具(ju)有(you)較(jiao)強(qiang)的(de)指(zhi)令(ling)係(xi)統(tong)，並(bing)有(you)較(jiao)好(hao)的(de)開(kai)發(fa)工(gong)具(ju)的(de)支(zhi)持(chi)，足(zu)以(yi)完(wan)成(cheng)對(dui)包(bao)裝(zhuang)機(ji)的(de)封(feng)口(kou)溫(wen)度(du)的(de)控(kong)製(zhi)任(ren)務(wu)。該(gai)控(kong)製(zhi)采(cai)用(yong)熱(re)電(dian)偶(ou)作(zuo)為(wei)溫(wen)度(du)測(ce)量(liang)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)，測(ce)得(de)的(de)溫(wen)度(du)參(can)數(shu)經(jing)處(chu)理(li)後(hou)作(zuo)為(wei)模(mo)糊(hu)控(kong)製(zhi)的(de)輸(shu)入(ru)量(liang)，用(yong)模(mo)糊(hu)算(suan)法(fa)得(de)到(dao)輸(shu)出(chu)的(de)控(kong)製(zhi)量(liang)，用(yong)於(yu)控(kong)製(zhi)封(feng)口(kou)加(jia)熱(re)裝(zhuang)置(zhi)的(de)加(jia)熱(re)功(gong)率(lv)來(lai)實(shi)現(xian)溫(wen)度(du)的(de)控(kong)製(zhi)。

    2溫度的精確測量

    在(zai)包(bao)裝(zhuang)機(ji)的(de)溫(wen)度(du)控(kong)製(zhi)中(zhong)，采(cai)用(yong)熱(re)電(dian)偶(ou)作(zuo)為(wei)測(ce)量(liang)溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)。熱(re)電(dian)偶(ou)具(ju)有(you)結(jie)構(gou)簡(jian)單(dan)，測(ce)溫(wen)範(fan)圍(wei)大(da)，響(xiang)應(ying)快(kuai)的(de)特(te)點(dian)，所(suo)以(yi)得(de)到(dao)廣(guang)泛(fan)的(de)應(ying)用(yong)。但(dan)熱(re)電(dian)偶(ou)也(ye)存(cun)在(zai)輸(shu)出(chu)非(fei)線(xian)性(xing)，所(suo)測(ce)的(de)溫(wen)度(du)與(yu)熱(re)電(dian)偶(ou)的(de)冷(leng)端(duan)溫(wen)度(du)有(you)關(guan)等(deng)不(bu)足(zu)之(zhi)處(chu)。

    溫度的測量由多路開關
、小信號儀用放大器、A/D轉換器和冷端測溫電路組成，如圖2所示。圖中A/D轉換電路使用具有多通道輸入的串行12位:A/D轉換器TLC2543。儀用放大器選用高精度的AD620N。冷端溫度的測量采用AD590作為測量傳感器。

    用這種方法測溫
，可在較寬的溫度範圍內得到精確的溫度測量結果。

    3模糊控製的基本結構與算法

    在測得精確的溫度值的同時
，需要有好的控製算法完成對包裝機封口的溫度控製。在本裝置中，使用模糊控製的方法來進行控製。

    3.1模糊化

    在本係統中，模糊化就是要把輸入變量的精確值離散化，變為設定的整數論域中的元素。將要求達到的設定溫度ts與通過熱電偶測得的溫度t的差值E作為模糊控製的一個輸入量U的變化率△E=dE/dt作為模糊控製的另一個輸入量
，輸出量’用於控製脈衝寬度調製PWM電路的輸出

，PWM電路根據此值輸出相應脈寬的脈衝來控製加熱功率的大小。

    3.2隸屬度函數和語言變量的確定

    將差值變量、差值的變化率及輸出控製量的模糊量的語言值分為7檔(負大、負中、負小、零、正小、正中、正大)
，用符號表示為：NB NM NS ZE PS PM PB；模糊子集的隸屬度函數選用三角形波形的隸屬函數對E△E U進行賦值。輸入輸出模糊子集的隸屬函數如圖3。

    3.3模糊控製規則的設計

    模(mo)糊(hu)控(kong)製(zhi)器(qi)的(de)控(kong)製(zhi)規(gui)則(ze)基(ji)於(yu)專(zhuan)家(jia)或(huo)操(cao)作(zuo)者(zhe)的(de)經(jing)驗(yan)和(he)技(ji)能(neng)得(de)出(chu)
，控(kong)製(zhi)規(gui)則(ze)的(de)生(sheng)成(cheng)方(fang)法(fa)有(you)很(hen)多(duo)，在(zai)此(ci)采(cai)用(yong)人(ren)工(gong)的(de)控(kong)製(zhi)經(jing)驗(yan)，即(ji)根(gen)據(ju)係(xi)統(tong)階(jie)躍(yue)信(xin)號(hao)的(de)響(xiang)應(ying)確(que)定(ding)。得(de)出(chu)下(xia)麵(mian)的(de)模(mo)糊(hu)控(kong)製(zhi)規(gui)則(ze)表(biao)
，如(ru)表(biao)1所示。模糊控製規則表表示了一組控製規則，表征了模糊係統的模糊關係
，由控製規則可求出模糊關係矩陣R。其形式為：

    3.4模糊推理

    在(zai)本(ben)係(xi)統(tong)中(zhong)，由(you)於(yu)處(chu)理(li)的(de)物(wu)理(li)量(liang)是(shi)溫(wen)度(du)，反(fan)應(ying)並(bing)不(bu)要(yao)求(qiu)十(shi)分(fen)迅(xun)速(su)
，因(yin)此(ci)，可(ke)選(xuan)用(yong)激(ji)活(huo)規(gui)則(ze)推(tui)理(li)的(de)方(fang)法(fa)來(lai)實(shi)現(xian)模(mo)糊(hu)控(kong)製(zhi)的(de)實(shi)時(shi)處(chu)理(li)
，即(ji)采(cai)用(yong)模(mo)糊(hu)化(hua)———規則計算———解模糊的實時處理過程。激活規則推理的方法是：根gen據ju輸shu入ru量liang依yi次ci激ji活huo各ge條tiao規gui則ze
，對dui每mei一yi條tiao規gui則ze，計ji算suan輸shu入ru對dui各ge隸li屬shu函han數shu的de隸li屬shu度du
，即ji模mo糊hu化hua

，並bing取qu最zui小xiao的de值zhi作zuo為wei該gai規gui則ze對dui輸shu出chu量liang的de推tui薦jian值zhi。然ran後hou將jiang所suo有you的de規gui則ze得de到dao的de推tui薦jian值zhi進jin行xing合he並bing
，采cai用yong麵mian積ji重zhong心xin法fa求qiu解jie
，得de到dao在zai當dang時shi輸shu入ru時shi的de模mo糊hu控kong製zhi的de輸shu出chu量liang。采cai用yong這zhe種zhong方fang法fa的de優you點dian是shi：占用的存儲器比較少

，便於調整
，可用於較複雜的模糊推理係統。經模糊規則推理得到的輸出量用於控製PWM電路的輸出。