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基于ARM的压铸机实时控制系统的研究

作　者: 刘晓雪
导　师: 彭继慎
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 压铸机电液比例阀 ARM 自适应模糊PID 抗干扰
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着压铸工业的发展,人们对压铸件的质量要求越来越高,故压铸机是压铸工业中的地位越来越重要。压铸机控制系统作为压铸机的重要组成部分,在保证铸件质量,提高生产率方面起着重要作用。本文对国内外压铸机的发展状况进行了简明的分析,并介绍目前各压铸机控制系统的优缺点,最终选定基于ARM的压铸机实时控制系统。系统针对压铸机的结构进行了详细的介绍,并介绍了压铸机的工作原理、工作特性及其压铸的特点,确定了影响压铸的重要参数。从而确定系统的控制方案,并介绍了压铸机实时控制系统的构成及其所要完成的任务。在确定了系统所要完成的功能的基础上,对压铸机控制系统进行了硬件设计,本文以压铸机工作过程对系统的硬件进行了描述。在软件设计上,本文采用在WINDOW环境下的ARM公司开发的ADS1.2集成开发环境,C和C++混合编程的方式实现系统软件的相应功能。本文采用自上而下的设计思路,并把所要完成的功能分模块设计,使整个系统的设计思路清晰,功能实现方式简洁。文章最后对影响压铸件质量的重要参量压射速度和增压压力进行了详细的分析,与压射蓄能器和增压蓄能器与其的有关,系统可以通过控制电液比例阀从而达到控制蓄能器输出的流量及压力,从而达到对压射速度和增压压力的控制。系统采用自适应模糊PID控制方法,使系统达到最佳状态。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
1 绪论  10-15
  1.1 国内外压铸机发展情况简介  10-11
  1.2 压铸机控制系统的研究现状和发展趋势  11-13
    1.2.1 压铸机控制系统简介  11-12
    1.2.2 压铸机控制系统研究与发展  12-13
  1.3 压铸机控制系统比较  13-14
  1.4 选题背景和研究内容  14-15
2 压铸机的工作原理及控制系统设计  15-21
  2.1 系统组成结构与工作原理  15-18
    2.1.1 压铸机的结构  15-16
    2.1.2 压铸机工作原理  16-17
    2.1.3 影响压铸机压铸的重要参量  17-18
  2.2 压铸机实时控制系统方案  18-19
  2.3 压铸机实时控制系统的构成  19-20
  2.4 压铸机实时控制系统的主要功能  20-21
3 自适应模糊PID 控制在压射控制系统中的应用研究  21-30
  3.1 引言  21
  3.2 自适应模糊PID 控制技术  21-22
  3.3 自适应模糊PID 控制器的设计  22-28
    3.3.1 模糊控制器输入输出变量隶属度函数的确定  23-25
    3.3.2 PID 参数的模糊调整规则  25-27
    3.3.3 模糊推理及清晰化  27-28
  3.4 仿真研究  28-30
4 压铸机实时控制系统的硬件设计  30-37
  4.1 压铸机快压射的启动过程  30-33
    4.1.1 压铸机快压射接近开关动作检测电路  30-31
    4.1.2 压铸机控制系统对电液比例阀的控制  31-33
  4.2 压铸机快速压射过程速度的实时检测与显示  33-34
    4.2.1 压铸机控制系统对压射速度的检测  33
    4.2.2 压铸机控制系统人机界面的压射速度的实时显示  33-34
  4.3 压铸机控制系统对合型力和油压检测电路的实现  34-35
  4.4 压铸机控制系统与上位机的通信  35-37
5 压铸机实时控制系统的软件设计  37-47
  5.1 压铸机控制系统软件功能实现  37-38
  5.2 系统主程序流程  38-39
  5.3 控制模块程序实现  39-42
    5.3.1 运行监测和故障处理模块设计  40-41
    5.3.2 自适应PID 模块程序设计  41-42
  5.4 采样模块程序设计  42-43
  5.5 通信模块程序设计  43-44
  5.6 人机界面程序设计  44-47
6 压铸机实时控制系统的可靠性分析  47-52
  6.1 硬件抗干扰设计  47-50
  6.2 软件抗干扰设计  50-52
结论  52-53
参考文献  53-55
附录A 原系统图  55-58
作者简历  58-60
学位论文数据集  60-61

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