基于FFRLS辨識優(yōu)化橡膠擠出機Smith-模糊PID溫度控制系統(tǒng)

周冬冬，陳明霞，趙金迪

(桂林理工大學(xué)機械與控制工程學(xué)院，廣西桂林 541006)

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橡膠是汽車輪胎工業(yè)必不可少的原材料，而橡膠擠出機又是橡膠制品擠出成型過程中的核心機械設(shè)備，對它精密控制是實現(xiàn)擠出半成品達(dá)到高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的必要途徑。擠出過程受各類波動因素的影響，其中，橡膠膠料對于溫度的變化十分敏感，因此擠出機溫度波動會直接影響半成品物理性能，溫度過低或過高，都會導(dǎo)致膠料熔融效果差，對擠出半成品的質(zhì)量造成很大的影響。

在實際擠出生產(chǎn)過程中，對膠料品質(zhì)起主要影響的是擠出機料筒部分的溫控，傳統(tǒng)PID料筒溫控系統(tǒng)控制精度低，無法解決料筒溫控過程中存在的大滯后問題，而Smith-模糊PID料筒溫控系統(tǒng)可以很好地解決溫控過程中的滯后問題，提高溫度控制精度。但在料筒溫度控制過程中，控制參數(shù)隨時間變化，使用Smith預(yù)估控制時，隨著擠出生產(chǎn)的輸入輸出數(shù)據(jù)不斷增多，Smith預(yù)估模型就會和系統(tǒng)真實模型產(chǎn)生偏差，減弱Smith預(yù)估控制的延遲補償能力，進(jìn)而降低Smith-模糊PID料筒溫控系統(tǒng)的控制精度。

針對上述問題，本文作者在搭建料筒Smith-模糊PID溫控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，采用FFRLS(Forgetting Factor Recursive Least Square，帶遺忘因子遞推最小二乘)辨識算法實時在線辨識Smith預(yù)估器的預(yù)估模型，增強Smith預(yù)估控制的延遲補償能力，提高Smith-模糊PID溫控系統(tǒng)的控制精度。將智能辨識算法與Smith-模糊PID控制器有效結(jié)合，應(yīng)用于橡膠擠出機料筒溫度控制中，不僅解決了料筒溫控過程中存在的大滯后問題，還實現(xiàn)了擠出機料筒溫度的自適應(yīng)控制?！?br>