枕式包装机是一种能够自动完成送料、供膜、制袋、纵封、横封横切、成品传送等任务的自动包装设备，该设备包装的物品广泛，如方便面、小型饼干、纸巾等[1—3]。枕式包装机因其拥有智能自动化、生产效率高等优点，在诸多领域中被广泛使用，因此国内外在枕式包装机方面的研究逐渐普遍[4—6]。

枕式包装机通常采用薄膜材料实现物品的包装，包装材料的供送是实现物品连续自动化包装的必要条件，在供送包装材料时，必须要保证供送速度的快速性、稳定性以及可控性。枕式包装机长期存在包装材料供送速度难以稳定控制的问题，速度的波动直接对包装袋体精度以及袋形外观造成严重影响。包装材料的供送系统通常是一个复杂多变的非线性系统，因此很难建立准确可靠的数学模型。在包装材料供送速度控制上，通常采用 PID 进行闭环控制，通过色标传感器检测薄膜上的色标然后进行速度计算，并将该速度与初始速度进行比对，通过该差值大小实现包装材料速度的调整。传统 PID 控制算法结构简单、适用性强，在工业控制领域中被广泛使用[7—10]，但传统 PID 控制由于其控制参数固定不变，参数不能随时根据外部因素变化而自动变化，从而导致该算法稳定性差，控制精度不高。神经网络控制具有较强的自我学习能力，在控制过程中不依赖于被控对象能否建立精确的数学模型[11—13]。文章将传统 PID 控制与神经网络相结合，设计一款基于神经网络 PID 的包装机材料供送速度控制算法，以实现包装材料速度的自适应控制。

1. 枕式包装机送膜系统

包装材料的稳定供送是实现产品自动化包装的必要条件，在包装材料供送过程中必须要保证材料供送速度快、稳定性高、可控性强，因此在送膜装置的设计过程中就必须满足以下几个基本要求：能够实现包装工艺，实现包装材料的连续平滑供送；能够根据包装效率，对送膜速度进行调整；满足包装材料供送的定长、定位、定向控制要求；供膜装置的设计要利于包装机总体布局，能够实现连续传动、色标检测、传感器安装、后期维修等工作。

辊进行张紧，再通过牵引输出轴进行牵引，从而使薄膜向前运动，薄膜在运动过程中可能出现偏移，此时通过摆臂调节辊进行跑偏调整，同时通过色标传感器对材料上的色标进行位置检测，便可得到薄膜输送速度，通过控制器可以保证送膜与送料的速度同步控制，最后将薄膜经过成型器制作成所需的形状。

1. 供膜速度 PID 控制

在供膜速度控制过程中，只有对包装材料速度进行精确控制，才能保证包装产品的质量。PID 由于结构简单、稳定性强等特点，被广泛应用于闭环控制系统中，传统 PID 控制结构见图 2。

枕式包装机是工业包装领域中非常重要的一种自动包装机械设备，其送膜速度的稳定控制是保证包装精度的前提。包装机由于摩擦、机械装配误差的存在，导致包装材料速度控制具有很强的非线性特点， 很难建立精确的数学模型。为了保证包装材料供送速度恒定，基于神经网络 PID 设计了一种包装机包装材料速度控制系统。仿真实验结果表明，该控制方法能够有效提高系统的响应速度，保证包装袋体误差稳定在±1 mm 以内。

本文源于网络转载，如有侵权，请联系删除