注塑保壓過程實物仿真平臺與控制方法研究.pdf

1、注塑保壓過程對最終的產(chǎn)品質量有著非常大的影響，目前，針對這一過程的控制研究方法主要包括根據(jù)所加工的聚合物的材料特性建立數(shù)學模型進行理論分析與在注塑機上直接進行實物實驗兩種方式。然而，這兩種方式分別有著計算量大、難以用于在線控制以及實驗成本較高、難以更換模具與材料的問題。因此，本文從注塑保壓過程中使用的聚合物材料的粘彈性入手，針對性地設計了一套用于模擬該過程的實物仿真平臺，實驗結果驗證了該平臺的有效性，且在該平臺上進行相關實驗能有效降低實

2、驗成本，提高實驗效率與安全性。同時，根據(jù)仿真平臺表現(xiàn)出的摩擦特性進行了抖動-脈沖控制方法的研究，實驗結果證明所使用的方法能較好地解決摩擦帶來的死區(qū)等問題。
　　本文的主要工作及創(chuàng)新點如下:
　　1.研究了注塑保壓過程中材料的粘彈性特性，并采用非定常Burgers模型對聚合物的非線性粘彈性進行表征。然后基于這一模型設計了一套由材料模擬系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)及控制系統(tǒng)五部分組成的實物仿真平臺。實驗結果說明該平臺能在較

3、大的工作范圍內(nèi)表征注塑保壓過程特性，且其具有機械伺服系統(tǒng)中常見的摩擦等特性。
　　2.研究了機械系統(tǒng)中常見的摩擦問題，根據(jù)仿真平臺的開環(huán)實驗結果改進了原有的抖動控制方法，然后將脈沖控制與其結合成為抖動-脈沖控制方法并研究了不同控制參數(shù)及控制死區(qū)對該方法控制效果的影響，最后給出了該方法在仿真平臺上的實驗效果，并對方法的適用范圍進行了探討。實驗結果表明方法對固有頻率較低的系統(tǒng)具有很好的控制效果，而對固有頻率較高的系統(tǒng)則主要通過部分抖動