[1]王 冰 尚亚强 严一踔 丘军意 谷龙强 陈明霞.基于麻雀搜索算法的橡胶复合挤出机温度压力解耦控制[J].大众科技,2022,24(07):9-13.
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基于麻雀搜索算法的橡胶复合挤出机 温度压力解耦控制()
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《大众科技》[ISSN:1008-1151/CN:45-1235/N]

卷:
24
期数:
2022年07
页码:
9-13
栏目:
信息技术与通信
出版日期:
2022-07-20

文章信息/Info

Title:
Temperature and Pressure Decoupling Control of Rubber Composite Extruder based on Sparrow Search Algorithm
作者:
王 冰 尚亚强 严一踔 丘军意 谷龙强 陈明霞
（桂林理工大学机械与控制工程学院，广西 桂林 541006）
关键词:
橡胶复合挤出机; 麻雀搜索算法; PID神经网络; 解耦控制系统
Keywords:
rubber compound extruder sparrow search algorithm PID neural network decoupling control system
文献标志码:
A
摘要:
橡胶挤出机是橡胶制品生产的关键设备，其挤出过程是一个多变量大时滞系统，其中温度和压力两个关键的工艺参数存在强耦合，单变量控制和传统的解耦方式无法保证挤出制品质量。文章从影响橡胶复合挤出机生产过程中的众多因素中选出最重要的两个因素，即温度和压力来进行研究。针对橡胶复合挤出机温度和压力的耦合现象，使用麻雀搜索算法（Sparrow Search Algorithm，SSA）对PID神经元网络的初始权值进行优化以及调整，以加快系统解耦后的响应速度和提高系统稳定性。利用MTATLAB软件分别使用PID神经元网络和SSA-PID神经元网络对挤出机温度压力进行解耦控制，并将二者结果对比。结果表明，SSA- PID神经元网络的解耦控制后的系统响应速度更快、稳态误差更小，系统的动态性能和稳态性能都有所提升。
Abstract:
Rubber extruder is a key equipment for rubber products production. Its extrusion process is a multivariable large time-delay system, in which the two key process parameters of temperature and pressure are strongly coupled. Single variable control and traditional decoupling methods can not guarantee the quality of extruded products. In this paper, the two most important factors, temperature and pressure, are selected from the many factors that affect the production process of rubber compound extruder. Aiming at the coupling phenomenon of temperature and pressure in rubber compound extruder, sparrow search algorithm (SSA) is used to optimize and adjust the initial weight of PID neural network, so as to speed up the response speed and improve the stability of the system after decoupling. Using MTATLAB software, PID neural network and SSA-PID neural network are used to decouple the extruder temperature and pressure, and the results are compared. The results show that the SSA PID neural network decoupling control system has faster response speed and smaller steady-state error, and the dynamic performance and steady-state performance of the system have been improved.

参考文献/References:

[1] 李向荣，李国帅. 基于模糊PID的橡胶挤出机温控系统研究[D]. 青岛: 青岛科技大学，2014. [2] 陈明霞，张寒. 橡胶复合挤出机温度压力建模分析及其控制系统优化研究[D]. 桂林: 桂林理工大学，2019. [3] 谢德伦. 橡胶挤出成型[M]. 北京: 化学工业出版社，2005. [4] 张馨，游长江. 橡胶压延与挤出[M]. 北京: 化学工业出版社，2013. [5] 安阳. 影响挤出工艺的因素[J]. 现代橡胶技术，2006(1): 32-35. [6] 舒怀林. PID神经元网络多变量控制系统分析[J]. 自动化学报，1999，25(1): 105-111. [7] 李敦桥. 一种混沌麻雀搜索算法[J]. 计算机工程应用技术，2021，17(5): 232-234. [8] 沈波，薛建凯. 一种新型的群智能优化技术的研究与应用: 麻雀搜索算法[D]. 上海: 东华大学，2019.

备注/Memo

备注/Memo:
【收稿日期】2022-04-11 【基金项目】大学生创新创业训练计划（202110596057）。 【作者简介】王冰（1999－），男，广西合浦人，桂林理工大学机械与控制工程学院学生，研究方向为工业自动化。
更新日期/Last Update: 2022-08-10