[发明专利]一种基于梯形图在间歇式预发机上运用模糊控制的实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于梯形图在间歇式预发机上运用模糊控制的实现方法，它是一种在梯形图上运用模糊控制的技术，尤其是一种通过梯形图实现模糊控制的在间歇式预发机上运用的技术。

背景技术

间歇式预发机主要是用来与全自动包装成型机配套，通过提供密度均匀无结块现象的EPS预发料，以满足包装制品生产过程的成型条件要求。不同的泡塑成品对EPS预发料有克重的要求，预发料克重是指预发料在单位体积内的重量，主要由发泡时间来决定。目前发泡时间都由操作人员来设定调整，使实际发泡克重取决于操作人员的经验，带来实际发泡克重与设定克重不符。

模糊理论是指用到了模糊集合的基本概念或连续隶属度函数的理论。自从模糊理论进入实际应用以来，能解决很难精确地确定、完整地总结出控制策略和被控过程中非线性、高阶次、时变性以及随机干扰等因素的控制问题，但尚未在间歇式预发机上应用。

模糊控制方法目前一般采用高级程序设计语言来编程实现。目前间歇式预发机都采用PLC作为控制器，采用梯形图编程来实现逻辑控制，不便于实现模糊控制。梯形图是PLC使用得最多的图形编程语言，被称为PLC的第一编程语言。梯形图与电器控制系统的电路图很相似，具有直观易懂的优点，很容易被工厂电气人员掌握，特别适用于开关量逻辑控制。梯形图常被称为电路或程序，梯形图的设计称为编程。

中国专利号：200320126066.2，公开了一种间歇式预发机，它在上料装置上增加了一个电子称重装置，来对预发料进行称重，虽然能精确控制预发料的重量，但在发泡时还是不能精确控制发泡的时间，使实际发泡克重与设定克重不符。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种基于梯形图在间歇式预发机上运用模糊控制的实现方法，实现自动控制的功能，系统根据输入的设定克重和反馈的实际克重进行模糊控制，拥有自调整、自组织、自适应的特点，实现自动调节参数、直接利用模糊控制规则、改变控制规则等功能。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种基于梯形图在间歇式预发机上运用模糊控制的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）设计并且构建在间歇式预发机上运用模糊控制的实现方法整体框架。

（2）对输入量进行模糊化并建立语言变量的隶属度函数表。

（3）对输入量的模糊集合建立模糊控制规则表。

（4）通过模糊推理对输出量模糊集合进行清晰化计算并得到模糊控制表。

（5）根据模糊控制表用梯形图编程实现模糊控制。

 本发明所述步骤（1）具体如下：

（A）建立由一个输入量，一个输出量的系统结构，输入量为设定克重，输出量为实际克重。

（B）其中模糊控制器有两个输入量，一个输入量为x=设定克重-实际克重，另一个输入量为y = x的变化率。

本发明所述步骤（2）具体如下：

（A）建立设定克重-实际克重的离散论域X＝{-4,-3,…0,…+3,+4}，并选取7个语言值：PB,PM,PS,ZO,NS,NM,NB。

（B）建立设定克重-实际克重的变化率的离散论域Y＝{-4,-3,…0,…+3,+4}，并选取7个语言值：PB、PM、PS、ZO、NS、NM、NB。

本发明所述步骤（3）中根据经验值建立模糊控制规则表。控制规则是模糊控制器的核心，规则的正确与否直接影响控制器的性能，而规则数目的多寡也是一个重要因素。记录操作员的操作模式，并将其整理构成一组控制规则。

本发明所述步骤（4）具体如下：

（A）模糊推理方法的规则是：and用求交法，also用求并法，合成用最大——最小法，模糊蕴含用求交法。

（B）对模糊控制器的输出量Z模糊集合进行清晰化计算，使用加权平均法。

本发明所述步骤（5）中使用梯形图软件通过比较指令实现查表的功能。

本发明与现有技术相比，具有以下明显效果：通过模糊控制技术来解决间歇式预发机在生产过程中设定参数不确定的问题，方便操作人员对间歇式预发机的操作，提高发泡克重的精确性和稳定性。

附图说明

图1为本发明的整体框架图。

图2为本发明的模糊控制器结构图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步说明。

实施例：

参见图1～图2，本实施例提供了一种基于梯形图在间歇式预发机上运用模糊控制的实现方法，包括以下步骤：