本發(fā)明涉及薄膜制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種bopp薄膜厚度模糊控制方法。

背景技術(shù)：

bopp薄膜即雙向拉伸聚丙烯薄膜是由雙向拉伸所制得的，它是經(jīng)過(guò)物理、化學(xué)和機(jī)械等手段特殊成型加工而成的塑料產(chǎn)品。bopp生產(chǎn)線(xiàn)是一個(gè)非線(xiàn)性、時(shí)變、大延遲的復(fù)雜系統(tǒng)。其工藝流程主要包括：原料熔融、擠出、冷卻成型、縱向拉伸、橫向拉伸、切邊、電暈處理、卷取等。

作為bopp薄膜產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的物理機(jī)械性能如拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、濁度、光澤等，因主要決定于材料本身的屬性，所以都易達(dá)到要求。而作為再加工性和使用性能的主要控制指標(biāo)，即薄膜厚度偏差和薄膜平均厚度偏差，則主要決定于薄膜的制造過(guò)程。即使制造過(guò)程中薄膜厚度控制在在標(biāo)準(zhǔn)允許的偏差范圍內(nèi)，但經(jīng)數(shù)千層膜收卷累計(jì)后，厚度偏差大的位置上就可能形成箍、暴筋或凹溝等不良缺陷，這些缺陷直接影響到用戶(hù)的再加工使用，如彩印套色錯(cuò)位或涂膠不勻起皺等現(xiàn)象，使其降低或失去使用價(jià)值，所以bopp薄膜生產(chǎn)中最關(guān)鍵的質(zhì)量間題是如何提高和穩(wěn)定薄膜厚度精度。

薄膜厚度的控制基于紅外線(xiàn)、x射線(xiàn)、β射線(xiàn)等厚度檢測(cè)技術(shù)。如申請(qǐng)?zhí)枮?014201577223的中國(guó)專(zhuān)利通過(guò)x射線(xiàn)掃描獲得薄膜厚度后，分別采用兩個(gè)pid調(diào)節(jié)器來(lái)進(jìn)行薄膜橫向和縱向厚度的控制。申請(qǐng)?zhí)枮?007201517097的中國(guó)專(zhuān)利也采用了類(lèi)似的方法，其同時(shí)指出，為了得到厚度均勻的薄膜，必須要實(shí)現(xiàn)厚度測(cè)量值和測(cè)量位置精確定位。申請(qǐng)?zhí)枮?015102638543的中國(guó)專(zhuān)利則通過(guò)對(duì)測(cè)得的厚度值與預(yù)先設(shè)定的厚度值進(jìn)行對(duì)比分析，調(diào)節(jié)擠出機(jī)模頭處的擠出量，來(lái)實(shí)現(xiàn)擠出復(fù)合膜縱向厚度的均勻度調(diào)節(jié)。

目前bopp薄膜制造的厚度控制多是基于生產(chǎn)線(xiàn)中的離散控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，往往采用傳統(tǒng)的pid控制方式。但是，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期操作實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，一方面由于bopp在生產(chǎn)過(guò)程中的拉伸并非均勻，使得螺栓定位位置與實(shí)際位置之間存在誤差；另外一方面，相鄰螺栓之間存在耦合性，調(diào)節(jié)單個(gè)螺栓將引起其他位置厚度的變化，而且，隨著擠出機(jī)使用時(shí)間的推移，機(jī)構(gòu)本身的微小變動(dòng)將加重這些問(wèn)題。因此，傳統(tǒng)的pid控制難以獲得理想的厚度均勻度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于通過(guò)對(duì)擠出機(jī)模頭唇口開(kāi)度控制規(guī)律的觀(guān)察分析，提供一種能利用專(zhuān)家操作經(jīng)驗(yàn)的模糊控制方法，將薄膜剖面厚度被控量本身所對(duì)應(yīng)螺栓及其左右臨近螺栓的厚度偏差組合為數(shù)組作為輸入量，經(jīng)模糊推理計(jì)算獲得輸出量并經(jīng)模頭調(diào)節(jié)器來(lái)對(duì)螺栓進(jìn)行溫度控制，以獲得薄膜橫向厚度的均勻，同時(shí)對(duì)薄膜縱向厚度進(jìn)行跟蹤和調(diào)節(jié)。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，提供一種bopp薄膜厚度模糊控制方法，其包括如下步驟：

s1)薄膜原料熔體從擠出機(jī)擠出后經(jīng)冷卻成型單元固化為鑄片，鑄片經(jīng)拉伸單元拉伸為寬卷薄膜后由收卷單元收存為母卷，測(cè)厚單元對(duì)薄膜進(jìn)行厚度檢測(cè)而生成的薄膜厚度信息經(jīng)監(jiān)測(cè)控制單元中的采集模塊轉(zhuǎn)送到數(shù)據(jù)處理模塊；

s2)數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)薄膜厚度信息進(jìn)行處理，提取出膜厚數(shù)據(jù)集并將其傳送給控制模塊；

s3)控制模塊由第二控制器對(duì)螺栓計(jì)算其所對(duì)應(yīng)位置的厚度偏差及其左右臨近螺栓所對(duì)應(yīng)位置的厚度偏差均值，經(jīng)模糊推理計(jì)算獲得該螺栓所對(duì)應(yīng)的控制量并經(jīng)模頭調(diào)節(jié)器對(duì)該螺栓進(jìn)行溫度控制；同時(shí)由第一控制器依據(jù)所述膜厚數(shù)據(jù)集跟蹤薄膜剖面平均厚度隨時(shí)間的變化，經(jīng)pid控制計(jì)算獲得與擠出機(jī)相連的變頻器的控制量，通過(guò)變頻器控制擠出機(jī)轉(zhuǎn)速。

作為優(yōu)選，所述模糊推理計(jì)算以在線(xiàn)推理方式進(jìn)行，事先根據(jù)取值范圍對(duì)兩個(gè)輸入量一個(gè)輸出量定義模糊變量的隸屬度函數(shù)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)操作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出模糊控制規(guī)則庫(kù)；然后，周期性進(jìn)行模糊控制計(jì)算，即對(duì)螺栓所在位置的厚度偏差及其左右臨近螺栓所對(duì)應(yīng)位置的厚度偏差均值，經(jīng)模糊化接口映射到模糊論域，再由模糊推理機(jī)根據(jù)規(guī)則庫(kù)完成模糊推理，后經(jīng)解模糊接口將推理機(jī)得出的模糊值轉(zhuǎn)化成實(shí)際輸出量。

作為優(yōu)選，所述測(cè)厚單元將薄膜厚度信息生成為薄膜剖面圖像后將該圖像傳送給顯示模塊并經(jīng)膜厚數(shù)據(jù)采集模塊轉(zhuǎn)送到數(shù)據(jù)處理模塊，所述圖像包括分別以不同顏色表示的一條膜厚曲線(xiàn)、坐標(biāo)軸和與坐標(biāo)軸平行的輔助線(xiàn)；所述膜厚數(shù)據(jù)集為標(biāo)記有模頭螺栓位置的薄膜剖面厚度值集合。

作為優(yōu)選，所述顯示模塊還包括人機(jī)界面，所述界面包括薄膜產(chǎn)品厚度輸入模塊和計(jì)算參數(shù)輸入模塊，所述控制模塊還與所述冷卻成型單元、拉伸單元及收卷單元相連。

作為優(yōu)選，所述顯示模塊包括顯示器和vga信號(hào)分配器，所述vga信號(hào)分配器從測(cè)厚儀接收vga圖像信號(hào)并將信號(hào)分配給顯示器和所述膜厚數(shù)據(jù)采集模塊。

作為優(yōu)選，所述測(cè)厚單元包括第一測(cè)厚儀及第二測(cè)厚儀，所述第一測(cè)厚儀及第二測(cè)厚儀分別位于拉伸單元兩端對(duì)所述鑄片和寬卷薄膜進(jìn)行厚度檢測(cè)。

作為優(yōu)選，所述第二控制器通過(guò)模頭調(diào)節(jié)器以占空比的方式來(lái)控制模頭螺栓固態(tài)繼電器的通斷，從而通過(guò)控制螺栓的溫度來(lái)調(diào)節(jié)該螺栓所在模頭段的開(kāi)度，以實(shí)現(xiàn)該螺栓所對(duì)應(yīng)薄膜區(qū)段的厚度調(diào)節(jié)。

采用本發(fā)明的方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明應(yīng)用于bopp生產(chǎn)的薄膜厚度控制，實(shí)時(shí)采集測(cè)厚儀的薄膜厚度信息，分析處理得到薄膜的實(shí)時(shí)厚度參數(shù)，通過(guò)模糊控制實(shí)現(xiàn)了模頭相鄰螺栓之間的解耦，利用了擠出機(jī)模頭唇口開(kāi)度控制的專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了bopp薄膜橫向厚度的均勻穩(wěn)定，又通過(guò)反饋控制實(shí)現(xiàn)了其縱向厚度的一致。

附圖說(shuō)明

圖1為應(yīng)用了本發(fā)明bopp薄膜厚度模糊控制方法的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為膜厚數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為薄膜剖面厚度曲線(xiàn)與模頭螺栓對(duì)應(yīng)示意圖；

圖4為數(shù)據(jù)處理模塊的模板匹配流程圖；

圖5為數(shù)據(jù)處理模塊提取目標(biāo)曲線(xiàn)數(shù)據(jù)流程圖；

圖6為膜厚曲線(xiàn)對(duì)比圖；

圖7為薄膜厚度提取值的統(tǒng)計(jì)結(jié)果；

圖8為薄膜厚度控制流程示意圖；

圖9為薄膜橫向厚度模糊控制流程示意圖；

圖10為薄膜橫向厚度模糊控制規(guī)則表。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不僅僅限于這些實(shí)施例。本發(fā)明涵蓋任何在本發(fā)明的精神和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。

為了使公眾對(duì)本發(fā)明有徹底的了解，在以下本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中詳細(xì)說(shuō)明了具體的細(xì)節(jié)，而對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)沒(méi)有這些細(xì)節(jié)的描述也可以完全理解本發(fā)明。

在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。需說(shuō)明的是，附圖均采用較為簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的目的。

如圖1所示，應(yīng)用了本發(fā)明bopp薄膜厚度模糊控制方法的控制系統(tǒng)包括：擠出單元1、冷卻成型單元2、拉伸單元3、測(cè)厚單元、監(jiān)測(cè)控制單元5和收卷單元6，其中擠出單元1包括擠出機(jī)7，在擠出機(jī)前端有模頭8，拉伸單元3包括縱拉模塊9和橫拉模塊10，測(cè)厚單元?jiǎng)t包括第一測(cè)厚儀401及第二測(cè)厚儀402，監(jiān)測(cè)控制單元5包括膜厚數(shù)據(jù)采集模塊12、數(shù)據(jù)處理模塊13、控制模塊14、模頭調(diào)節(jié)器15和變頻器16。

薄膜原料從擠出機(jī)7的投料口投入后熔融為熔體從模頭8擠出，再經(jīng)冷卻成型單元2固化為鑄片，鑄片經(jīng)拉伸單元3拉伸為寬卷薄膜后由收卷單元6收存為母卷，后續(xù)按訂單要求對(duì)母卷進(jìn)行分切和包裝。由于厚度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用，因此，在bopp薄膜生產(chǎn)中往往用兩臺(tái)測(cè)厚儀分別對(duì)鑄片和寬卷薄膜進(jìn)行厚度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，兩臺(tái)測(cè)厚儀均按向外輸出厚度數(shù)據(jù)，同時(shí)它們均還連接顯示模塊以顯示鑄片或?qū)捑肀∧さ钠拭婧穸葓D像。兩臺(tái)測(cè)厚儀中前面對(duì)鑄片測(cè)厚的第一測(cè)厚儀401在薄膜初拉出時(shí)使用，等到后面第二測(cè)厚儀402投入后便暫停使用。

結(jié)合圖1～2所示，作為優(yōu)選，系統(tǒng)還包括顯示模塊11。第一測(cè)厚儀401及第二測(cè)厚儀402均將薄膜厚度信息生成為薄膜剖面圖像后將該圖像傳送給顯示模塊11并經(jīng)膜厚數(shù)據(jù)采集模塊12轉(zhuǎn)送到數(shù)據(jù)處理模塊13。作為優(yōu)選，顯示模塊11還可以包括兩個(gè)vga信號(hào)分配器即vgasplitter112和113，它們分別將第一測(cè)厚儀401、第二測(cè)厚儀402發(fā)給顯示模塊11的vga信號(hào)進(jìn)行分為兩路，一路供顯示器111使用，一路供膜厚圖像拾取單元12采集使用。所述顯示器可以為兩臺(tái)獨(dú)立的顯示器或一臺(tái)顯示器分時(shí)對(duì)兩路vga信號(hào)進(jìn)行顯示。

如圖3a所示，在膜厚數(shù)據(jù)采集模塊采集到的薄膜剖面圖像中，分別有兩幅剖面厚度曲線(xiàn)圖和一些字符信息；其中，a區(qū)域表示薄膜厚度曲線(xiàn)橫坐標(biāo)軸對(duì)應(yīng)的厚度基準(zhǔn)值35.5um及曲線(xiàn)畫(huà)面中坐標(biāo)系的縱向坐標(biāo)刻度值5％；c區(qū)域?yàn)楸硎霎?dāng)前薄膜剖面的目標(biāo)厚度曲線(xiàn)，其坐標(biāo)軸按a區(qū)域的描述進(jìn)行設(shè)定，坐標(biāo)系中還含有與坐標(biāo)軸平行的輔助線(xiàn)；b區(qū)域中avg＝35.51um是指c區(qū)域曲線(xiàn)所顯示的當(dāng)前薄膜剖面的厚度平均值，r＝2.83％則是曲線(xiàn)上下波動(dòng)的統(tǒng)計(jì)極差值。由于薄膜剖面圖像有著這些區(qū)塊特征，因此，本發(fā)明bopp薄膜厚度模糊控制方法在數(shù)據(jù)處理模塊內(nèi)設(shè)置一個(gè)預(yù)處理單元，其根據(jù)所采集的薄膜剖面圖像中的顏色特征及區(qū)域特征提取第一roi區(qū)域和第二roi區(qū)域；其中，第一roi區(qū)域?yàn)閍區(qū)域和b區(qū)域，而第二roi區(qū)域則為c區(qū)域。

結(jié)合圖3a和3b所示，所述薄膜剖面厚度曲線(xiàn)在橫向上對(duì)應(yīng)于擠出機(jī)模頭螺栓集合。其中，如圖3b所示，下方矩形示意模頭，其內(nèi)部的三角形為螺栓。bopp薄膜生產(chǎn)在鑄片橫拉過(guò)程中，其拉伸比為7-9倍，對(duì)于如8280mm的寬卷規(guī)格，其鑄片寬度約為1000mm，模頭螺栓為39個(gè)時(shí)，每個(gè)螺栓對(duì)應(yīng)鑄片寬度約為25mm，除去兩端相對(duì)較為固定的螺栓，中部每個(gè)調(diào)節(jié)螺栓對(duì)應(yīng)在圖中的寬度范圍約為1/35。從圖中可以看出：

在進(jìn)行模頭唇口的開(kāi)度控制時(shí)，如果r處的螺栓僅按本處厚度偏差大小進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)取一個(gè)較大輸出值，同時(shí)s處也是按本處厚度偏差大小進(jìn)行控制取一個(gè)接近0的值；那么，由于s處偏差很小，雖然s處本身的控制量很小，但是由于r處螺栓控制量的影響，r處開(kāi)度將變小并將牽引使得相鄰的s處的唇口變小，從而使得s處的偏差變?yōu)樨?fù)值，且偏差范圍比原值要大，與理想效果不符。

為此，本發(fā)明引入實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，將這些經(jīng)驗(yàn)總結(jié)為模糊控制規(guī)則，通過(guò)模糊控制來(lái)調(diào)節(jié)橫向膜厚的均勻度。而在控制之前，先要通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊獲取標(biāo)記有模頭螺栓位置的薄膜剖面厚度值集合并將該數(shù)據(jù)集合傳送控制模塊，從而可以計(jì)算獲得當(dāng)前薄膜厚度偏差值。

結(jié)合圖3至圖5所示，厚度控制過(guò)程中，數(shù)據(jù)處理模塊要輸出標(biāo)記有模頭螺栓位置的薄膜剖面厚度值集合，其所依據(jù)的薄膜剖面圖像，其內(nèi)容包括：分別以不同顏色表示的一條膜厚曲線(xiàn)、坐標(biāo)軸和與坐標(biāo)軸平行的輔助線(xiàn)。對(duì)該膜厚曲線(xiàn)，通過(guò)測(cè)厚儀能設(shè)定其基準(zhǔn)厚度值、坐標(biāo)刻度值。

本發(fā)明bopp薄膜厚度模糊控制方法中的數(shù)據(jù)處理模塊，內(nèi)部包括字符提取子模塊和膜厚數(shù)據(jù)提取子模塊，這兩個(gè)子模塊前者讀取或通過(guò)字符識(shí)別從所述薄膜剖面圖像中提取圖像中膜厚曲線(xiàn)的基準(zhǔn)厚度值、坐標(biāo)刻度值、厚度平均值；后者則基于這些數(shù)值，并在從圖像中提取出一條連續(xù)完整且無(wú)交叉的膜厚曲線(xiàn)后，對(duì)該曲線(xiàn)上每個(gè)點(diǎn)，將其在圖像中的像素坐標(biāo)變換為所對(duì)應(yīng)的厚度值，并根據(jù)所述曲線(xiàn)的極值點(diǎn)獲得模頭螺栓在曲線(xiàn)上的定位。

如圖4所示，字符提取子模塊首先根據(jù)第一roi區(qū)域內(nèi)可能出現(xiàn)的字符分析構(gòu)建字符的二值化特征模板庫(kù)；然后，針對(duì)所獲取的第一roi區(qū)域，檢測(cè)分離出單個(gè)字符并對(duì)其進(jìn)行且二值化等處理，接著，對(duì)每個(gè)字符提取特征后進(jìn)行模板匹配，再對(duì)詞組進(jìn)行辨識(shí)，獲取所述圖像中原膜厚曲線(xiàn)的基準(zhǔn)厚度值、坐標(biāo)刻度值、厚度平均值。

如圖5所示，膜厚數(shù)據(jù)提取子模塊針對(duì)所獲取的第二roi區(qū)域即圖3a中的c區(qū)域，首先對(duì)目標(biāo)圖像進(jìn)行灰度化和濾波處理，再根據(jù)顏色分量和坐標(biāo)特征獲取非連續(xù)膜厚曲線(xiàn)圖像g1和輔助點(diǎn)陣圖像g2；其次，進(jìn)行分層閾值分割，即對(duì)兩幅圖像g1和g2，分別進(jìn)行otsu閾值分割和雙閾值分割后得到二值化圖像g1′和g2′；然后，將g1′和g2′二者相合并生成一條連續(xù)完整且無(wú)交叉的膜厚曲線(xiàn)圖像g；最后，根據(jù)所獲取的所述基準(zhǔn)厚度值、坐標(biāo)刻度值、厚度平均值，對(duì)所生成膜厚曲線(xiàn)上每個(gè)點(diǎn)，將其在圖像中的像素坐標(biāo)變換為所對(duì)應(yīng)的厚度值，并通過(guò)標(biāo)記進(jìn)行螺栓定位，在厚度曲線(xiàn)上標(biāo)出各螺栓位置。

如圖6所示為膜厚曲線(xiàn)對(duì)比圖，其中，圖6a為一條原始厚度曲線(xiàn)與膜厚數(shù)據(jù)提取子模塊所提取曲線(xiàn)的對(duì)比圖，圖6b為圖6a的局部放大圖。從圖中可以看出，所提取曲線(xiàn)與原厚度曲線(xiàn)高度吻合。

圖7給出了本發(fā)明方法對(duì)圖3所示的薄膜剖面進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和處理獲得的薄膜厚度數(shù)據(jù)，其中厚度均值與厚度值用來(lái)作為后續(xù)的控制輸入信號(hào)，厚度極差值則是一個(gè)用作輔助提示的指標(biāo)。從實(shí)際數(shù)據(jù)與測(cè)得數(shù)據(jù)的相對(duì)偏差看，厚度均值相差0.28％，厚度極差值相差1.77％，準(zhǔn)確度高，完全滿(mǎn)足工程需要，為控制模塊提供了實(shí)時(shí)精確的厚度數(shù)據(jù)反饋。

如圖8所示，基于厚度值集合，本發(fā)明bopp薄膜厚度模糊控制方法，通過(guò)模糊控制來(lái)進(jìn)行橫向膜厚均勻度的控制，同時(shí)還通過(guò)pid控制來(lái)調(diào)節(jié)縱向厚度，本發(fā)明的bopp薄膜厚度控制流程為：

(l1)在熔體擠出后標(biāo)記鑄片，鑄片在拉伸前后由測(cè)厚儀進(jìn)行厚度檢測(cè)，生成薄膜剖面圖像；

(l2)監(jiān)測(cè)控制單元中的膜厚數(shù)據(jù)采集模塊從測(cè)厚儀采集薄膜剖面圖像后，由數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)該圖像進(jìn)行處理分析，獲得標(biāo)記有模頭螺栓位置的薄膜剖面厚度值集合；

(l3)對(duì)所述的厚度值集合的每個(gè)元素，取第k段數(shù)據(jù)，將其厚度值與產(chǎn)品厚度預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較獲得偏差值組合，該值送第二控制器即控制器2進(jìn)行膜厚橫向均勻度控制，輸出控制量通過(guò)模頭調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)第k個(gè)螺栓加熱波形的占空比，從而調(diào)節(jié)本段模頭唇口的開(kāi)度；

(l4)對(duì)l2中獲得的所述厚度值集合，計(jì)算本周期內(nèi)薄膜剖面厚度平均值，將其與產(chǎn)品厚度預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較獲得本周期整體厚度偏差值，該值送第一控制器即控制器1進(jìn)行pid控制，輸出控制量調(diào)節(jié)變頻器，改變擠出機(jī)轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)模頭整體單位時(shí)間內(nèi)的擠出流量即擠出速度；

(l5)等待下一周期定時(shí)到來(lái)，回到步驟l2。

在以上控制過(guò)程中，第二控制器將厚度偏差轉(zhuǎn)換為溫度補(bǔ)償值，通過(guò)模頭調(diào)節(jié)器以占空比的方式來(lái)控制加熱控制通道上固態(tài)繼電器的通斷，從而控制當(dāng)前模頭螺栓的溫度。由于金屬的熱脹冷縮性質(zhì)，當(dāng)加熱器導(dǎo)通時(shí)鑄片唇口的縫隙壓縮，這樣鑄片唇口的薄膜厚度會(huì)逐漸減小，反之則增加。

第一控制器周期性地對(duì)橫向上薄膜厚度數(shù)據(jù)取平均值，折算為單位時(shí)間擠出量，與產(chǎn)品厚度設(shè)定值對(duì)應(yīng)的擠出量相比較，得出擠出量偏差，再轉(zhuǎn)變成電機(jī)速度補(bǔ)償量，通過(guò)改變變頻器的輸入量來(lái)控制主擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，擠出機(jī)模頭唇口的熔體流量增加，壓力增大，相應(yīng)鑄片及拉伸后的薄膜整體厚度會(huì)逐漸增加。

控制模塊還包括控制縱拉、橫拉及收卷單元中各輥筒的速度與溫度的子模塊，其根據(jù)生產(chǎn)膜厚按照預(yù)設(shè)的工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

如圖9所示為第二控制器的薄膜橫向厚度模糊控制流程，其包括以下步驟：

(m1)參考熟練工人對(duì)模頭唇口開(kāi)度的控制經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出模糊控制規(guī)則庫(kù)；通過(guò)離線(xiàn)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化控制參數(shù)，包括輸入變量的量化因子和輸出控制量的比例因子，初始化設(shè)置；

(m2)從標(biāo)記有模頭螺栓位置的薄膜剖面厚度值集合中提取第k個(gè)螺栓及其左右相鄰螺栓處的厚度偏差值，與產(chǎn)品厚度進(jìn)行比較，計(jì)算基本偏差es和相鄰偏差ea；

(m3)將es和ea分別通過(guò)量化因子ks和ka進(jìn)行量化后再按各自模糊子集的隸屬度函數(shù)映射到模糊論域，然后，由模糊推理機(jī)根據(jù)模糊關(guān)系表示的規(guī)則庫(kù)完成模糊推理，最后經(jīng)解模糊接口將推理機(jī)得出的模糊值轉(zhuǎn)化成數(shù)字量，并乘以比例因子ku后得到控制量ht輸出給模頭調(diào)節(jié)器。

膜厚橫向均勻度控制所采用的模糊控制中，各模糊子集的隸屬度函數(shù)均采用三角形；由于隸屬度函數(shù)的形狀越尖銳，控制靈敏度越高，因此，基本偏差es和相鄰偏差ea在零值區(qū)域附近的形狀設(shè)定得比較陡直。

生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)es為負(fù)值時(shí)，說(shuō)明此段模頭唇口開(kāi)度太小，應(yīng)該增大開(kāi)度，調(diào)節(jié)螺栓要降低溫度，即控制量為負(fù)值。參考專(zhuān)家操作經(jīng)驗(yàn)，歸納出如圖10所示的29條模糊控制規(guī)則，每條規(guī)則采用“ifathenb”形式來(lái)描述，如：

ifes＝nbandea＝nbornmthenht＝nb。

相鄰偏差可以取當(dāng)前螺栓左右各一個(gè)或各兩個(gè)螺栓的偏差均值，模糊推理采用取大-取小(max-min)法，解模糊采用重心法。

作為優(yōu)選，對(duì)螺栓調(diào)節(jié)時(shí)，可以間隔一個(gè)進(jìn)行開(kāi)度控制，或幾個(gè)螺栓為一組。

作為優(yōu)選，調(diào)節(jié)幅度可按非均勻分布，通過(guò)改變比例因子來(lái)實(shí)現(xiàn)，使得中部螺栓調(diào)節(jié)量小，兩邊則漸大。

除此之外，雖然以上將實(shí)施例分開(kāi)說(shuō)明和闡述，但涉及部分共通之技術(shù)，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員看來(lái)，可以在實(shí)施例之間進(jìn)行替換和整合，涉及其中一個(gè)實(shí)施例未明確記載的內(nèi)容，則可參考有記載的另一個(gè)實(shí)施例。

以上所述的實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)該技術(shù)方案保護(hù)范圍的限定。任何在上述實(shí)施方式的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在該技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。