PID控制是根據(jù)系統(tǒng)的誤差利用比例-積分-微分計(jì)算出控制量，由于傳統(tǒng)的PID控制算
法，其運(yùn)算簡單、調(diào)整方便、魯棒性強(qiáng)，得到非常廣泛的應(yīng)用；數(shù)學(xué)模型是為了一定的目的，根據(jù)原
型內(nèi)在的規(guī)律和本質(zhì)屬性，通過必要的簡化假設(shè)，運(yùn)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具，而作的抽象，簡化的數(shù)學(xué)結(jié)
構(gòu)。數(shù)學(xué)模型能用來預(yù)測事物未來的發(fā)展規(guī)律，或?yàn)榭刂颇骋滑F(xiàn)象的發(fā)展提供某種意義下的總線優(yōu)策
略或較好策略。
塑料擠出機(jī)主要是利用塑料的可塑性，使塑料在機(jī)筒內(nèi)通過加熱和螺桿的作用，經(jīng)過破碎、融熔、塑
化、排氣、壓實(shí)過程，總線后成型、冷卻定型，塑料擠出機(jī)是異型擠出生產(chǎn)和鋁塑復(fù)合管生產(chǎn)的關(guān)鍵
設(shè)備。擠出溫度過低，擠出口出料不暢，造成前端擠出機(jī)構(gòu)負(fù)載過大；擠出溫度過高，則可能改變原
料特性導(dǎo)致成品報(bào)廢，因此擠出溫度控制決定著塑料擠出機(jī)的性能。塑料擠出機(jī)的加熱裝置常用的是
電加熱，分為電阻加熱和感應(yīng)加熱。冷卻裝置分為風(fēng)冷卻與水冷卻兩種，風(fēng)冷卻是控制風(fēng)扇制冷帶走
熱量，而水冷多采用控制排管中水循環(huán)帶走熱量，測量裝置采用高溫熔體壓力傳感器。圖1示為塑料擠
出機(jī)的溫度控制原理示意圖
塑料擠出機(jī)的溫度控制原理示意圖
1．加熱和水冷卻過程中非線性溫度控制建模分析
數(shù)學(xué)模型是一種抽象的模擬，它用符號、式子、程序、圖形等數(shù)學(xué)語言刻劃客觀事物的本質(zhì)屬性與內(nèi)
在，是現(xiàn)實(shí)世界的簡化而又本質(zhì)的描述。數(shù)學(xué)模型的三個(gè)主要功能是：解釋，判斷與預(yù)測，也就是數(shù)
學(xué)模型能用來解釋某些客觀現(xiàn)象及發(fā)生的原因。要對塑料擠出機(jī)加熱和水冷卻過程中非線性溫度控制
建模分析，首先將被控對象進(jìn)行控制的過程從具體的應(yīng)用中剝離出來，簡化為被控對象如圖2示的加熱
和水冷卻密閉容器模型，使用數(shù)學(xué)語言對實(shí)際對象進(jìn)行一些必要的簡化和假設(shè)，為其建立一個(gè)合適的
數(shù)學(xué)模型。
簡化的加熱和水冷卻密閉容器模型
（1）系統(tǒng)被控對象壁厚的熱量傳遞忽略不計(jì)。
（2）系統(tǒng)被控對象滲透風(fēng)忽略不計(jì)。
假如不考慮執(zhí)行機(jī)構(gòu)的慣性和室溫調(diào)節(jié)對象的傳遞滯后，根據(jù)能量守恒定律，單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入對象的
能量減去單位時(shí)間內(nèi)由對象流出的能量等于對象內(nèi)能量蓄存量的變化率，其微分方程為：
ΔQ = Chrr*（dT/dt）= Qe-Qc 式中：ΔQ — 密閉容器變化的熱量（KJ/h）；
Chrr — 恒溫室的熱容（KJ/℃）；
T — 室內(nèi)空氣溫度；
Qe — 電加熱注入的熱量（KJ/h）；
Qc — 水制冷帶走的熱量（KJ/h）；
假如不考慮執(zhí)行機(jī)構(gòu)的慣性和室溫調(diào)節(jié)對象的傳遞滯后，根據(jù)熱平衡原理，感溫元件熱量平衡微分方
程：
q2 = C2*（dT2/dt）=α2* S2*(T1-T2)
式中：C2 — 熱電阻的熱容 (KJ/℃）;
T2 — 熱電阻溫度（℃）；
q2 — 單位時(shí)間內(nèi)空氣傳給熱電阻的熱量（KJ/h）；
α2 — 內(nèi)空氣與熱電阻表面之間的換熱系數(shù)（KJ/m2·h·℃）；
S2 — 熱電阻的表面積（m2）；
T1 — 室內(nèi)空氣溫度，回風(fēng)溫度（℃）。
實(shí)際塑料擠出機(jī)加熱和水冷卻過程中，必須考慮執(zhí)行機(jī)構(gòu)的慣性和室溫調(diào)節(jié)對象的傳遞滯后，加熱和
水冷卻慣性環(huán)節(jié)因含有儲能元件，以對突變的輸入信號不能立即復(fù)現(xiàn)，其微分方程為
dc(t)
T———+ c(t) = r(t)
dt
式中：輸入信號為r(t)
輸出信號為c(t)
室溫調(diào)節(jié)對象的傳遞滯后環(huán)節(jié)（又稱延遲環(huán)節(jié)），其微分方程為
c(t)= r(t - t)
式中：t為滯后時(shí)間
輸入信號為r(t)
輸出信號為c(t
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加熱/ 冷卻控制，*PID
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自整定/ 自適應(yīng), 斜坡功能
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現(xiàn)貨供應(yīng)臺灣MOONSTAR轉(zhuǎn)速表/線速度表/類比輸出表
MRL-40K-V MRL-40K MCL-001 MT-001 MRL-60K-V MRL-60K
MT-001 MC-6161A MC-6160A
MRL-52KC
現(xiàn)貨供應(yīng)臺灣MOONSTAR計(jì)數(shù)器LW-40K 電源:AC90-260V
LW-40K LW-41K LW-42K 3.28yifa
MS-1 MS-2 MS-3
MC-40K MC-60K MC-61K MC-62KA MC-62KB MC-63KA 5.29 慧聰 MC-61KB MC-63KC
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