注塑机料筒温度控制设计与研究

论文摘要

2008年,国际橡胶会提出了“以塑代钢”的主题。塑料产业的发展日新月异,并以其独特的材料品质充塞于大量市场；注塑机是目前最为重要的塑料加工设备,其中料筒熔体温度的精确值是提高塑料制品质量的重要瓶颈之一；特别是当今精密注塑技术对于熔体温度的要求非常高。致力于提高注塑机熔体温度精确控制的研究工作,具有着深远意义和价值所在。本课题主要解决了注塑机料筒温度的检测与控制,在分析料筒工作特性的基础上,针对传统注塑机料筒温度控制系统存在诸如大超调、响应时间长、系统不稳定等不利于熔体温度控制的因素,提出了控制方案和实施方法；力图设计出适合于注塑机工作特性的温度检测与控制系统,最终达到提高熔体温度精确度的目的。本文使用P89V51RD2单片机作为微处理器,在P89V51RD2单片机特性基础上,设计温度检测、设置、控制、显示和硬件抗干扰等其他外围电路,并使用C51语言,在KeilμVision2环境下,完成各功能模块以及抗干扰程序设计。课题还对料筒温度控制算法展开了研究,以料筒温度特性为基础,进行PID、模糊控制、模糊免疫PID等算法实验和比较；选择控制品质较予其他算法优良的模糊免疫PID作为本设计控制算法,设计基于P89V51RD2单片机的模糊免疫PID控制器,以达到提高熔体温度精确度的效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景与意义
• 1.1.1 注塑机工作原理
• 1.1.2 注塑机控制技术的发展
• 1.1.3 注塑机料筒温度控制系统
• 1.2 论文的主要工作
• 第二章 料筒温度控制设计方案
• 2.1 设计方案的确立
• 2.1.1 料筒温度控制原理
• 2.1.2 料筒温度控制算法
• 2.1.3 总体设计方案
• 2.2 设计的任务
• 2.2.1 系统具备的功能
• 2.2.2 设计技术指标
• 2.3 设计的实施方案
• 2.3.1 硬件设计方案
• 2.3.2 软件实施方法
• 2.4 本章小结
• 第三章 料筒温度控制策略研究
• 3.1 料筒温度特性研究
• 3.1.1 料筒温度特性
• 3.1.2 料筒温度的数学模型
• 3.2 料筒温度控制策略
• 3.2.1 温控仪开关控制方法
• 3.2.2 PID控制算法
• 3.2.3 模糊免疫PID控制算法
• 3.2.4 控制算法分析
• 3.3 本章小结
• 第四章 料筒温度控制的设计与实现
• 4.1 系统硬件设计
• 4.1.1 系统硬件设计策略
• 4.1.2 系统硬件电路实现
• 4.1.3 系统硬件抗干扰措施设计
• 4.2 系统软件设计
• 4.2.1 系统软件设计策略
• 4.2.2 软件开发流程
• 4.2.3 系统软件抗干扰措施设计
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录A 攻读硕士学位期间发表的论文
• 附录B 攻读硕士学位期间获得的专利
• 附录C 注塑机料筒温度控制硬件结构图