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研究生: 林宇倫
Lin, Yu-Lum
論文名稱: 模糊自適應調控於伺服油壓系統之控制研究
Fuzzy Adaptive Pressure Control of Servo Pump
指導教授: 黃聖杰
Hwang, Sheng-Jye
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 機械工程學系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2014
畢業學年度: 103
語文別: 中文
論文頁數: 64
中文關鍵詞: 射出成形保壓自適性模糊
外文關鍵詞: Injection molding, packing, adaptive, fuzzy
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  • 射出機為產業界大量使用的生產機械,其特點為可量產高精度、外型美觀及幾何形狀複雜的產品,射出成形過程大致分為烘料、填充、保壓及冷卻四大過程。射出機分為油壓機及全電機,於油壓機方面使用油壓系統驅動螺桿或柱塞進行填充及、保壓等製造過程,因油壓系統為非線性系統,使用PID控制器常造成響應多有過衝現象,穩態表現不佳及壓力目標改變時無法快速響應之缺點,本文內容主要為使用自適性模糊PID控制器以改善上述缺點。

    本文包含五個章節,依序為緒論、實驗系統介紹,控制律介紹、壓力控制實驗,最後部分為結論與未來展望。第一章內容包括前言、研究動機、研究方法及文獻回顧,第二章節內容為實驗架構、實驗硬體介紹及實驗硬體動作流程,第三章節則介紹PID控制器、模糊控制器及自適性模糊PID控制器,第四章節為實驗結果,其內容包括油壓響應結果及控制器性能量化指標,最後第五章節為結論與未來展望。

    Injection molding machines play important roles in modern manufacture. With the demand of high quantity and quality in production, injection molding machines are commonly used equipments for manufacturing a wide variety of commodity and high technology goods. Traditional injection molding machines with electric motors operating under constant rotating speed consume a large amount of energy. Therefore, energy-efficiency has become a big issue for future injection molding machines. To solve low energy efficiency problems, it is not satisfyied by only using constant rotating speed motor to drive fixed displacement pump as a power source in injection molding machines. To improve the energy-efficiency performance in injection molding machines, there are two ways for energy conservations. Using servo motor to drive pump is possible. Therefore, A hydraulic experiment hardware using a servo motor as the power source to drive was set up. However, the performance of the servo hydraulic system still needs to meet high quality control requirements, thus an adaptive fuzzy PID controller is tested to check the whether it can meet the performance.

    摘要 III Fuzzy Adaptive Pressure Control of a Servo Hydraulic System IV 致謝 XXI 表目錄 XXV 圖目錄 XXVII 符號表 XXIX 第一章 緒論 1 1.1前言 1 1.2研究動機及方法 4 1.3文獻回顧 5 第二章 實驗系統介紹 6 2.1實驗架構 6 2.2單晶片控制器 6 2.3驅動器 7 2.4泵浦及伺服馬達 8 2.5電磁換向閥 10 2.6壓力感測器 11 2.7實驗硬體動作流程 13 第三章 控制律介紹 14 3.1控制策略 14 3.2 PID控制器 15 3.3模糊控制器 16 3.3.1模糊化 16 3.3.2語言變量 17 3.3.3模糊集合 17 3.3.4隸屬函數 17 3.3.5模糊推理 17 3.3.6模糊規則庫 17 3.3.7解模糊 18 3.4自適性模糊PID控制器 18 第四章 壓力控制實驗 20 4.1控制器最佳化 20 4.1.1 參數最佳化PID控制器 21 4.2單一壓力目標控制 27 4.2.1 PID控制器單一壓力目標控制結果 27 4.2.2模糊PID控制器單一壓力目標控制結果 30 4.2.3自適性模糊PID控制器單一壓力目標控制結果 34 4.2.4單一目標壓力控制比較 39 4.3三段升壓控制 41 4.3.1 PID控制器三段升壓制控制結果 41 4.3.2模糊PID控制器三段升壓控制結果 43 4.3.3自適性模糊PID控制器三段升壓控制結果 44 4.3.4三段升壓控制比較 46 4.4四段升降壓控制 49 4.4.1 PID控制器四段升降壓控制結果 49 4.4.2模糊PID控制器四段升降壓制控制結果 50 4.4.3自適性模糊PID控制器四段升降壓制控制結果 52 4.4.4四段升降壓控制比較 55 第五章 結論與未來展望 57 5.1 結論 57 5.2 未來展望 59 參考文獻 61 索引 63 自述 64

    [1] 白凱仁, 自調式模糊控制射出成型機射膠速度之研究, 國立成功大學機械程研究所, 碩士論文, 台南, 台灣, 1998.
    [2] 李義評, 模糊控制塑膠射出成形機射出速度及保壓之研究, 國立成功大學機械工程研究所, 碩士論文, 台南, 台灣, 1996.
    [3] 李聯旺, 非線性系統的自適應滑動模式控制器設計及其在流體傳動伺服系統的應用, 國立台灣科技大學自動化及控制研究所, 博士論文, 台北, 台灣, 2009.
    [4] 陳柏祺, 超高速伺服油壓系統與元件響應時間之研究, 私立中原大學機械工程學系, 碩士論文, 桃園, 台灣, 2003.
    [5] 謝寬達, 適應性模糊 PID 控制器, 國立成功大學化學工程研究所, 碩士論文, 台南, 台灣, 1996.
    [6] M. Kastrevc, R. Pusˇenjak, “FUZZY PRESSURE CONTROL OF HYDRAULIC SYSTEM WITH GEAR PUMP DRIVEN BY VARIABLE SPEED INDUCTION ELECTRO-MOTOR,” Experimental Techniques, Volume 29, No 3, p.p. 57-62, 2005.
    [7] Yuanhui Yang, Wailing Yang, Mingchun Wu, Qiwen Yang, Yuncan Xue, “A New Type of Adaptive Fuzzy PID Controller,” Proceeding of the Intelligent Control and Automation World Congress, Volume 8, p.p. 5306-5310, 2010.
    [8] Fei Teng, HongXing Li, “Adaptive Fuzzy Control for the Electric Furnace,” Proceeding of the Intelligent Computing and Intelligent Systems IEEE International Conference, Volume 2, p.p. 439-443, 2009.
    [9] Li Bo, Yan Jun, Guo Gang, Zeng Yonghua, Luo Wenxing, “High Performance Control of Hydraulic Excavator Based on Fuzzy-PI Soft-Switch Controller,” Proceeding of the Computer Science and Automation Engineering IEEE International Conference, Volume 2, p.p. 676-679, 2011.
    [10] Yongqian Zhao, LeQuoc, S., Saad, M., “Nonlinear Fuzzy Control on A
    Hydraulic Servo System,” Proceeding of the American Control Conference, Volume 5, p.p. 2917-2921, 2008.
    [11] Wang Ding-lei, Wang Ai-min, “The Pressure Control on Non-negative Pressure Water Supply Base on the Fuzzy PID Control,” Proceeding of the Artificial Intelligence International Joint Conference, Volume 9, p.p. 140-143, 2009.
    [12] Zdenko Kovacic, Stjepan Bogdan, Fuzzy Controller Design Theory and Applications, USA, CRC Press, 2005.
    [13] 文淵閣工作室, C/C++ 技研手冊, 松崗出版社, 台北, 台灣, 2012.
    [14] 李輝煌, 田口方法品質設計的原理與實務, 高立圖書有限公司, 台北, 台灣, 2011

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