手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
手机知网|搜索

双阶挤出过程动态特性及控制方法研究

万美

  超临界二氧化碳XPS聚苯乙烯保温板生产技术是当今XPS行业前沿的生产技术。它通常采用双阶挤出系统,其中一阶为双螺杆挤出机,二阶为单螺杆挤出机,一阶与二阶之间的连接体压力越高越有助于二氧化碳的混合融入。在双螺杆挤出机所允许的最大熔体压力范围内保持连接体压力的稳定是这项技术中的关键问题之一 本文以连接体压力为研究对象,自主开发基于PLC、组态软件、以太网通信和Modbus通信的应用于双阶挤出系统的数据采集平台,对双阶挤出系统的转速、压力、扭矩、温度、功率和能耗等进行数据采集。 双阶挤出系统连接体压力与一阶双螺杆转速、二阶单螺杆转速和喂料转速等多个输入变量有关,是多输入多输出问题。传统的传递函数方法无法用来求解多变量系统。本文利用数值状态空间子空间系统辨识方法(N4SID)首次建立了双阶挤出系统比较精确的三输入一输出状态空间模型,在模型中开辟了三个输入通道,使得能同时研究三个输入和一个输出之间的动态关系。 通过MATLAB仿真建立双阶挤出系统基于状态空间模型的PID闭环控制,并用稳定边界法来整定PID参数,使连接体压力能够很好的稳定在设定值。将另外两个输入的扰动加到模型的另外两个通道中,验证闭环PID控制系统的健壮性,分析各个输入对输出影响的权重,得到对实际工程有指导性结论:连接体压力对二阶单螺杆转速的波动敏感,组成单螺杆转速—连接体压力闭环PID控制系统比其它闭环控制系统更具优势,假如选取喂料转速—连接体压力闭环PID控制系统,应尽可能保持单螺杆转速的恒定。……   
[关键词]:双阶挤出系统;数据采集;多变量系统辨识;PID控制;MATLAB仿真
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:北京化工大学2011年