注塑成型是一种使用成型工艺获得塑料材料合适形状和尺寸的制造工艺。通过这种制造方法,熔融的塑料材料被倒入与产品形状同尺寸的模具中,然后等待固化成型。塑料制造是大量制造相同物体的理想设备。塑料成型制造的主要优点是可重复的大偏差、高制造、低人工成本、大量可供使用的原材料,以及很小的材料损失。在制造过程中,材料将通过不同的加热区,使其低于软化点;然后,再注入到模具中,从而生产出不同的塑料材料。因此,注塑机的温度控制是塑料制造过程中的一个至关重要的任务。本文研究的是注塑成型过程中筒体的温度控制。注塑机机筒的温度应被控制在合适的范围。在塑料制造过程中,最常用的筒体温度控制器是PID和PI控制器。由于电加热器是一个时变过程,并且是非线性的,PID控制器难以满足精确控制的要求。由于没有良好的动态响应,它们不具有鲁棒性和大超调量。因此,本文采用基于非线性和容错控制器的模糊控制器对PID控制器进行改进,并取得了较好的暂态和稳态控制效果。因此,本文使用SIMULINK/MATLAB分析筒体温度加热器模型,然后基于自适应策略构建模糊PID控制器,并进一步比较了其与传统PID控制器及模糊逻辑控制器之间的效率差异。本文从稳态和瞬态性能两方面分析了控制器的有效性,并通过注塑机的进给区、过渡区和计量区进行了测试。本文使用四种PID整定技术建立PID控制器模型,包括Ziegler Nichols整定算法、Cohen-Coon整定算法、基于时间权重的绝对误差积分整定算法和基于MATLAB软件的PID扩展工具。四种方法中,基于MATLAB的PID扩展工具整定算法通过对其他PID整定机构的小超调实现了较好的整定效果,并被应用于注塑机机筒的温度控制。本文对模糊逻辑控制器编写了 7个语言变量和49条IF-THEN模糊推理规则,最终在模糊PID控制器上应用了 147条IF-THEN模糊推理系统语句。因此,KP有49个IF-THEN语句,KI有49个IF-THEN语句,KD有49个IF-THEN语句。本文使用MATLAB/SIMULINK进行仿真分析,验证了所提出的模糊PID、模糊逻辑控制器和PID控制器三种模型的有效性。通过PID控制实现了振动小、无稳态误差的控制,进给区温度设定在90℃,仿真输出记录超调量为14.68%,上升时间为15.163秒,稳定时间为120秒,拾取时间为30秒。模糊逻辑控制器也实现了无超调,上升时间21.187秒,稳定时间90秒,无拾取时间,无振荡,稳态误差为5.2。此外,模糊PID控制器实现无超调,上升时间21.013秒,稳定时间70秒,无拾取时间,无振荡,无稳态误差。过渡区操作温度为210℃,仿真输出记录超调量为25.949%,上升时间为14.709秒,沉降时间为115秒,拾取时间为30秒,通过PID控制器实现振荡小,无稳态误差。模糊逻辑控制器实现无超调,上升时间10.513秒,稳定时间60秒,无拾取时间,无振荡,稳态误差为5.02。此外,模糊PID控制器实现了无超调,上升时间9.299秒,稳定时间55秒,无拾取时间,无振荡,无稳态误差。计量区操作温度为240℃,仿真输出记录超调率为25.949%,上升时间为14.491秒,调节时间为110秒,拾取时间为30秒,通过PID控制器实现振荡小,无稳态误差。模糊控制器实现了无超调,上升时间9.553秒,稳定时间55秒,无拾取时间,无振荡,稳态误差为4.2。此外,模糊PID控制器实现了无超调,上升时间8.088秒,稳定时间52秒,无拾取时间,无振荡,无稳态误差。模糊PID控制器可以在可接受的范围内提高注塑机机筒的温度,且不受调整时间、拾取时间、上升时间、拾取超调、稳态误差等参数变化的影响。因此,根据进料区、过渡区、计量区的仿真输出,所提出的模糊PID控制器取得了比PID控制器和模糊逻辑更令人满意的效果。