挤出机控制系统的研究

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随着我国工业的快速发展,塑料薄膜制品在农业、电子、食品行业的应用越来越广泛。平面双向拉伸塑料薄膜生产方法在近几年得到了迅速的发展。挤出系统作为整个生产线的一个重要组成部分,对其压力和速度控制有着非常严格的要求。   目前,国内平面双向拉伸塑料薄膜生产领域,螺杆挤出机出口压力和速度控制依然是采用互不相关的开环控制,并且该控制方法能够占80%以上。开环控制方法控制简单,成本低,在一定范围内可以满足用户的要求。但是,开环控制方法的明显缺点是挤出机出口压力和速度波动大,产品的稳定性差。市场需要的是精度高、稳定性好的挤出机产品。   本文针对开环控制的缺点,采用了压力、速度双闭环控制。在文中着重阐述了该控制方式的原理及软硬件实现,并将此双闭环控制方法成功应用在某石化公司的BOPP生产线上。从现场的实测数据看,采用双闭环控制方法后,该生产线的挤出机出口压力和速度的波动已明显减少、响应速度更快且精确度更高。   本文在挤出机变频调速系统中,选用三台400Kw变频器共同控制1200Kw九相感应电机。因此,这三台变频器的协同控制及相互通信也是本文的创新之处。并且推导出了九相电机的数学模型,以此作为变频调速的依据。   本文还研究了RBF神经网络算法在压力控制中的应用,对挤出机的压力控制系统利用MATLAB进行了仿真分析,然后提出运用RBF神经网络整定PID算法来改善系统的控制参数。将仿真结果与前面提到的双闭环控制方法相比较,可看到系统特性得到了进一步的改善。通过现场试验也验证了该仿真结果的正确性,对于实际的控制系统的设计和实现具有一定的指导意义。
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