[发明专利]一种基于udf和数值模拟的注塑机料筒计量段温度控制方法

权利要求书

1.一种基于udf和数值模拟的注塑机料筒计量段温度控制方法，其特征在于，包括以下：

S1：构建注塑机料筒计量段的结构模型，所述注塑机料筒计量段包括计量段本体(1)、加热圈(2)以及喷嘴(3)，所述加热圈(2)套接在所述计量段本体(1)上，所述喷嘴(3)安装在所述计量段本体(1)的一端部上；

S2：对步骤S1中所述的结构模型建立传热数学模型，并根据所述加热圈(2)的体积热源与注塑机料筒计量段温度的关系，求出注塑机料筒计量段的仿真温度；

S3：基于udf函数设定温度值以及阈值，计算步骤S2中的仿真温度与设定温度之间的偏差值，并判断偏差值是否超过阈值，若是，利用改进的遗传算法获取改进后的PID参数，进而对加热圈(2)的体积热源进行整定，并将整定后的加热圈(2)的体积热源传送给步骤S2，若否，输出仿真温度；

S4：基于步骤S3不同时间输出的所述仿真温度，获取基于时间序列的温度控制线；

所述步骤S3中的体积热源的整定通过调整加热圈(2)的加热功率实现：

P＝ΔP(k)₁+P₀；

式中，P表示为加热圈(2)调整功率；ΔP(k)₁表示加热圈(2)功率增量；Kp、T_I、T_D为PID的三个参数，Kp表示为比例系数；T_I表示为积分系数；T_D表示为微分系数；e(t)表示温度关于时间的偏差函数；P₀表示加热圈(2)初始功率。

2.根据权利要求1所述的基于udf和数值模拟的注塑机料筒计量段温度控制方法，其特征在于，所述步骤S3中的体积热源的整定通过调整加热圈(2)的加热功率实现：

P＝ΔP(k)₂+P₀；

ΔP(k)₂＝q₀e_k+q₁e_k-1+q₂e_k-2；

其中

式中，ΔP(k)₂表示加热圈(2)功率增量；e_k表示为此刻温度偏差；e_k-1表示为上一时刻温度偏差；e_k-2表示为上上时刻温度偏差；T表示控制时间；Kp、T_I、T_D为PID的参数，Kp表示为比例系数；T_I表示为比例系数；T_D表示为微分系数；q₀无实际意义。

3.根据权利要求2所述的基于udf和数值模拟的注塑机料筒计量段温度控制方法，其特征在于，所述步骤S3中改进的遗传算法包括：采取浮点数编码的方式对整定所述体积热源的三个参数进行编码：

式中，A表示为群体，即K_P T_I T_D所有组合的集；G表示为个体；A^G表示为G组PID参数的数值；Kp表示为比例系数；T_I表示为积分系数；T_D表示为微分系数；0K_P8，0T_I20，0T_D150；表示为0-8区间中的具体G个K_P值，表示为0-29区间中的具体G个T_I值，表示为0-150区间中的具体G个T_D值。