文 献 综 述

随着科学技术的迅速发展和生产力水平的不断提高，手工劳动的依赖程度越来越低，人们对降低劳动强度、提高设备自动化程度日益重视起来。文献1中提到,我国包装设备制造工业经过近20年的努力，在数量、质量、水平方面均有较大的进展,为我国建立一个门类齐全、技术先进、水平相当、独立完善的包装设备生产系统奠定了坚实的基础。

国内包装机械行业发展迅速，自动化水平越来越高，从单一的分立机器包装到整条生产线相互协作共同完成整个包装流程。文献2和文献3中提到包装技术是集传感器技术、微电子技术、计算机控制及测试技术、机械制造自动化技术、物料输送和管理技术等为一体的综合技术,包装机械行业是国内十大机械行业之一。

全自动定量包装机以PLC作为基础，控制系统操作方便，自动化程度较高，极大的提高了生产效率，为国民生产发挥越来越重要的作用，产生的经济效益不可估量。文献5和文献6中提到，但是目前市场上所用到的包装机或是手动或是半自动，还有很多按照包装要求进行上袋，称量和热合设备也不精确，包装速度和精度都不好。文献7中提到，想在未来的国际竞争中占有一席之地，还必须要找出自身发展的瓶颈和内力，尤其是与北美、西欧、日本等发达国家的技术水平差距。

目前热合装置温度控制还有许多是应用开关量控制，文献8中提到，袋子来的时候 ，加热电路闭合，电压加在铜条上，铜条温度迅速升高对袋子进行加热，用PLC设置加热时间，时间一到，电路断开，停止加热。文献9中提到，这种控制方法缺点很明显：温度随时间变化情况不清楚，每次热合的情况不一样。加热时间的确定主要凭调试经验，效果参差不齐速度很慢，不能实现高速热合。因此需要对热合装置控制系统进行技术改进和一定的创新，以期获得更好的温度控制效果。

运用常规的PID控制，将偏差的比例、积分和微分通过线性组合构成控制量,对被控对象进行控制的控制器,简称PID控制器或PID调节器,是生产过程中应用最普遍的控制方法。文献10中提到，它的结构简单,操作方便,可靠性高,特别是在控制对象的数学模型难以建立的工业控制过程中,应用更为广泛。事实上PID是一种负反馈控制,它以设

定的控制目标值与反馈值的差值作比例、微分、积分后用来控制受控对象。

目前在国内外很多温度控制系统都采用PLC作为处理器，PID作为温度控制方式。但在实际的工业生产过程中，被控对象往往具有非线性、时变性、不确定性，难以建立精确的数学模型，应用常规PID控制器不能达到理想的控制效果；再者, 常规PID控制器参数整定方式烦杂，整定不良，性能不好，对运行工况的适应能力差，特别是对于温度这种受周围环境影响较大的控制对象，不能很好的根据需要调节PID参数。针对这些问题，寻求PID控制参数的自整定技术，以适应复杂的工况和高指标的控制要求成了温控系统设计的目标。

通过对热合装置的受热温度变化分析，了解到该电加热设备的热惯性大，而且在升温和降温阶段所表现出来的惯性时间不同。文献11中提到，在工业控制现场，系统工作环境恶劣，干扰信号的存在使系统的动态特性不易正确掌握，难以建立被控对象的精确数学模型。近似的传递函数通常也难以真实描述系统的特性，文献12中提到，因为模型的近似化、高阶系统的降阶模型、大系统的分割、参数估计的误差等都包含着一定程度的模糊性。文献13中提到，另外并非所有系统都能简化为低阶、线性、集中参数和非时变的。以传统的 PID控制器控制系统时，其 PID参数经过整定后即以同样的姿态处理系统的变化，往往导致系统响应速度慢，超调严重，过渡时间长等缺点。当系统受到外界扰动时，系统恢复过程缓慢，甚至无法复原。

文献14中提到，模糊控制器是易于掌握、易于控制的较理想的非线性控制器,是一种语言控制器;模糊控制器不依赖被控对象的精确数学模型,可以用于控制那些系统模型无法确定的系统;控制器抗干扰能力强,响应速度快,并对系统参数的变化有较强的鲁棒性。模糊控制器实际上就是一个微机系统,它的绝大部分功能都是由计算机程序来完成的,随着专用模糊芯片的研究和开发,也可以由硬件逐步取代各组单元的软件。虽然模糊控制器存在诸多优点,但其本身消除系统稳态误差的性能比较差,难以达到较高的控制精度。而PID控制正好可以弥补其不足,近年来已有不少专家将模糊技术与PID技术结合起来设计模糊PID控制的先例。

针对这些问题，文献15中提到，设计模糊 PID 控制器。它利用模糊控制根据偏差和偏差变化率分档的思想，在线调整 PID参数，以适应不同阶段的温度变化，使系统获得最佳的控制性能。文献16提到，将先进控制技术引入热合装置温度控制,提高温度控制品质。本论文以热合装置温度控制为目标，研究热合过程各个阶段和相应的控制要

求，控制策略中引入模糊PID控制技术，开发出一种低成本、高品质的热合装置温度控制系统，以获得更好的温度控制效果。