Σύντομη Επισκόπηση
Στη διαδικασία παραγωγής φυσητού φιλμ, η ομοιομορφία του πάχους του φιλμ είναι ένας κρίσιμος δείκτης. Ενώ η ομοιομορφία του διαμήκους πάχους μπορεί να ελεγχθεί μέσω της σταθερότητας των ταχυτήτων εξώθησης και έλξης, η εγκάρσια ομοιομορφία πάχους εξαρτάται γενικά από την ακρίβεια κατασκευής της μήτρας και ποικίλλει ανάλογα με τις παραμέτρους της διαδικασίας παραγωγής. Για να βελτιωθεί η ομοιομορφία του εγκάρσιου πάχους, πρέπει να εισαχθεί ένα αυτόματο σύστημα ελέγχου εγκάρσιου πάχους. Οι συνήθεις μέθοδοι ελέγχου περιλαμβάνουν αυτόματες κεφαλές μήτρας και αυτόματους δακτυλίους αέρα. Αυτή η ενότητα εισάγει κυρίως την αρχή και την εφαρμογή των αυτόματων δακτυλίων αέρα.
Βασική Αρχή
Η δομή του αυτόματου δακτυλίου αέρα χρησιμοποιεί σχεδιασμό διπλής-εξόδου. Η κάτω έξοδος διατηρεί σταθερή ροή αέρα, ενώ η επάνω έξοδος χωρίζεται σε πολλούς αεραγωγούς γύρω από την περιφέρειά της. Κάθε αεραγωγός αποτελείται από έναν αεροθάλαμο, βαλβίδες και έναν κινητήρα. Ο κινητήρας οδηγεί τις βαλβίδες για να ρυθμίσει το άνοιγμα του αεραγωγού, ελέγχοντας τη ροή αέρα σε κάθε αγωγό. Κατά τη διαδικασία ελέγχου, το σήμα πάχους της λεπτής μεμβράνης που ανιχνεύεται από τον ανιχνευτή πάχους μεταδίδεται στον υπολογιστή. Ο υπολογιστής συγκρίνει το σήμα πάχους με το τρέχον καθορισμένο μέσο πάχος, υπολογίζει με βάση την απόκλιση του πάχους και την τάση της καμπύλης και ελέγχει τον κινητήρα για να κινήσει τη βαλβίδα. Όταν η μεμβράνη είναι πολύ λεπτή, ο κινητήρας κινείται προς τα εμπρός και ο αεραγωγός κλείνει. αντίστροφα, ο κινητήρας κινείται προς τα πίσω και ο αεραγωγός διευρύνεται. Με την αλλαγή της ροής αέρα σε διάφορα σημεία της περιφέρειας του δακτυλίου αέρα, ο ρυθμός ψύξης σε κάθε σημείο ρυθμίζεται, διατηρώντας την πλευρική απόκλιση πάχους του φιλμ εντός του εύρους στόχου.
Σχέδιο ελέγχου:
Ο αυτόματος δακτύλιος αέρα είναι ένα διαδικτυακό-σύστημα ελέγχου πραγματικού χρόνου. Τα ελεγχόμενα αντικείμενα του συστήματος είναι αρκετοί κινητήρες κατανεμημένοι στον δακτύλιο αέρα. Η ροή αέρα ψύξης από τον ανεμιστήρα κατανέμεται σε κάθε αγωγό αέρα αφού διατηρηθεί σε σταθερή πίεση στον θάλαμο δακτυλίου αέρα. Ένας κινητήρας οδηγεί τις βαλβίδες να ανοίγουν και να κλείνουν, προσαρμόζοντας τις εξόδους αέρα και τη ροή του αέρα για να μεταβάλλουν το αποτέλεσμα ψύξης στην προφόρμα στην έξοδο της μήτρας, ελέγχοντας έτσι το πάχος του φιλμ. Ωστόσο, η διαδικασία ελέγχου δεν αποκαλύπτει σαφή σχέση μεταξύ της διακύμανσης του πάχους του φιλμ και της εισόδου ελέγχου κινητήρα. Οι διακυμάνσεις πάχους των μεμβρανών διαφορετικού πάχους και σε διαφορετικές θέσεις βαλβίδων παρουσιάζουν μη γραμμικές και ακανόνιστες αλλαγές με την είσοδο ελέγχου. Η ρύθμιση κάθε βαλβίδας επηρεάζει σημαντικά τα παρακείμενα σημεία και οι προσαρμογές εξαρτώνται-με καθυστέρηση, δημιουργώντας αλληλεπιδράσεις μεταξύ διαφορετικών χρόνων. Για ένα τόσο εξαιρετικά μη γραμμικό, έντονα συζευγμένο, χρονικά μεταβαλλόμενο σύστημα-με αβεβαιότητα ελέγχου, είναι σχεδόν αδύνατο να δημιουργηθεί ένα ακριβές μαθηματικό μοντέλο. Ακόμα κι αν μπορεί να καθιερωθεί ένα μαθηματικό μοντέλο, είναι εξαιρετικά περίπλοκο και δύσκολο να λυθεί, καθιστώντας το μη πρακτικό. Οι παραδοσιακές μέθοδοι ελέγχου αποδίδουν καλά με σχετικά ντετερμινιστικά μοντέλα ελέγχου, αλλά είναι αναποτελεσματικές ή ακόμη και ανίσχυρες έναντι των εξαιρετικά μη γραμμικών, αβέβαιων και πολύπλοκων πληροφοριών ανατροφοδότησης. Επομένως, επιλέξαμε έναν αλγόριθμο ασαφούς ελέγχου. Επιπλέον, χρησιμοποιήσαμε μια μέθοδο αλλαγής του ασαφούς συντελεστή κβαντοποίησης για καλύτερη προσαρμογή στις αλλαγές στις παραμέτρους του συστήματος.
