模糊-Smith控制在滤棒成型温度控制中的应用研究

"基于模糊-Smith的滤棒成型温度控制算法研究 (2013年) - 沈阳航空航天大学学报, Vol. 30 No. 6, Dec. 2013" 在烟草行业中，滤棒成型是生产过程中的关键步骤，直接影响到最终产品的质量。传统的滤棒成型工艺中，热熔胶的温度控制是一个棘手的问题。由于温度波动过大，会导致胶水中产生大量气泡，这些气泡在滤棒成型时无法排除，进而引发滤棒开爆，即滤棒在压力下破裂，严重影响产品质量。为了解决这一问题，本文提出了基于模糊-Smith控制的滤棒成型温度控制算法。 模糊控制是一种模拟人类模糊逻辑思维的控制方法，它能处理不精确、不确定的信息。Smith预估器则是一种先进的控制策略，通过预测模型来提前调整控制器的输出，以补偿系统延迟对控制性能的影响。将两者结合，模糊-Smith控制算法能够在不完全确定的系统环境下，提供更精确的温度控制。 该研究设计了一种模糊-Smith温度控制器，利用模糊逻辑来处理温度控制的不确定性，同时结合Smith预估器的预测能力，以实现对热熔胶温度的实时、精确调节。通过仿真实验，验证了这种控制算法的性能。实验结果表明，模糊-Smith控制能够显著提高滤棒成型系统的温度控制精度，有效地减少了由于温度波动引起的质量问题。同时，该系统展现出良好的鲁棒性，即在面对系统参数变化或干扰时，仍能保持稳定运行。 关键词：过滤嘴棒、模糊控制、Smith预估器、鲁棒性 这项工作对于提升烟草制造过程中的滤棒质量具有重要意义，它不仅改进了现有工艺，降低了不良品率，而且为其他领域中类似温度控制问题提供了新的解决方案思路。通过模糊逻辑与先进控制理论的融合，可以预期在未来的工业自动化中，会有更多的应用案例出现，特别是在那些对温度控制要求严格的生产环境中。