電線電纜生產線線徑控制系統(tǒng)研究.pdf

1、線徑是衡量電線電纜品質的重要指標之一，隨著科技的進步與發(fā)展，精確的線徑在眾多領域中受到前所未有的重視，目前，航天、通信、汽車制造等領域對所用電線電纜的線徑更是有著高精確度要求。因此，對決定線徑精確度的電線電纜生產線線徑控制系統(tǒng)的研究就尤為重要。
　　對于線徑的精確控制生產，線徑控制系統(tǒng)的傳統(tǒng)常規(guī)PID控制方式存在三個不足之處：1.依靠技術人員對控制參數(shù)進行手動調整的模式，因技術人員不能時刻根據(jù)生產狀況進行控制參數(shù)的調整，導致線纜成

2、品線徑不能處處滿足生產要求的標準；2.常規(guī)PID控制方式很難克服系統(tǒng)存在的干擾影響，致使線徑精確度難以被較好的控制；3.常規(guī)PID控制方式不能使生產系統(tǒng)快速趨于穩(wěn)定的特性致使電線電纜的絕緣層（絕緣護套）在生產初期因系統(tǒng)調節(jié)過程會造成一部分絕緣料的浪費。
　　針對常規(guī)PID控制存在的不足之處，基于精確的線徑控制生產以及節(jié)能兩方面原因，本文提出一種復合控制方法用于線徑控制系統(tǒng)。具體研究內容概括為如下幾點：
　?。?）在分析電線電

3、纜生產線結構、擠塑機裝置以及擠出工藝的基礎上，結合實際線徑控制系統(tǒng)原理，參考相關研究論文，對線徑控制系統(tǒng)數(shù)學模型進行介紹分析；
　?。?）針對常規(guī)PID控制存在的控制參數(shù)實時整定困難、生產初期系統(tǒng)趨于穩(wěn)定的過渡時間長兩個問題，在常規(guī)PID控制方法的基礎上，引入ACO（Ant Colony Optimization Algorithm，ACO），介紹一種ACO-PID控制方法。利用ACO并行計算特性實現(xiàn)PID控制參數(shù)的在線尋優(yōu)：一方

4、面，改變常規(guī)控制方式中僅憑技術人員對控制參數(shù)進行手動調整的模式，提高電線電纜成品整體線徑達標率，另一方面，縮短系統(tǒng)調節(jié)時間，避免因系統(tǒng)調節(jié)過程造成的絕緣料浪費情況的發(fā)生；
　?。?）在ACO-PID控制方法上，針對線徑控制系統(tǒng)存在的干擾影響問題，引入KF（Kalman Filtering Algorithm，KF），增加控制系統(tǒng)的抗干擾特性，設計一種基于ACO-KF-PID復合控制算法的控制器?；贛ATLAB進行仿真分析，和常規(guī)

5、PID控制、ACO-PID控制仿真相比，可發(fā)現(xiàn)ACO-KF-PID復合控制方法不僅能夠較好的使系統(tǒng)快速趨于穩(wěn)定，減少因生產初期系統(tǒng)調節(jié)過程產生的震蕩現(xiàn)象導致的絕緣料浪費情況的發(fā)生，而且可以消除系統(tǒng)存在的干擾影響，增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性；
　　（4）為了提高線徑控制系統(tǒng)的自動化水平，設計IPC（Industrial Personal Computer，IPC）+PLC（Programmable Logic Controller，PLC）+