气调包装机气体流量控制系统设计

摘要

目的为提高气调包装充气过程的稳定性、气体流量控制精度,基于内模滑模原理设计一种气体流量控制器。方法以盒式气调包装机为例,介绍其基本结构和包装流程。针对充气过程的非线性和滞后性,提出一种内模滑模控制系统。该控制系统包括:控制模块、流量监测模块和执行模块。在滑模控制的基础上,引入预估补偿模型可消除纯滞后导致的时间延迟,并给出改进的滑模控制方程和滑模面。最后,进行实验研究。结果实验结果表明,与滑模控制相比,内模滑模控制进行气体流量控制所需调节时间只需1~3 s,缩减幅度达到90%以上,没有超调量;实际控制精度可以达到±0.8 mL/min。结论内模滑模控制的响应速度更快、控制精度更高,对气体流量控制效果比较理想。