基于MPC的高速包装机柔顺运动控制算法研究OA

针对枕式包装机高速包装过程中,因切刀轴和送膜轴、送料轴协同控制不同步而导致的包装精度低的问题,课题组提出了基于模型预测控制(Model Predictive Control, MPC)的高速包装机柔顺运动控制算法。首先,建立的枕式包装机的柔顺性运动学模型,并基于柔顺性运动模型采用速度控制方法控制送膜装置和送料装置,以及采用基于MPC算法的加速度控制方法控制切刀;接着,基于参考位置与当前位置的偏差,预测下一时刻包装机状态输出,从而实现期望的误差补偿;最后,进行了仿真实验和实机试验验证。研究结果表明:与传统PID控制算法相比,基于MPC的柔顺运动控制算法能够更快速、更稳定地到达期望位置;当送料轴和送膜轴完成速度匹配后,控制切刀进行剪切有效提高了剪切精度。基于MPC的柔顺运动控制算法的枕式包装机可根据给定的运动轨迹实现更高精度、更高速度的物品包装。