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玻璃钢纤维缠绕自动淋胶控制系统的设计及实现

作　者: 王韶华
导　师: 吴学礼
学　校: 河北科技大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 玻璃钢自动淋胶系统模糊控制自校正控制系统 Matlab Simulink C++ PCL818L数据采集卡
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 62次
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内容摘要

纤维缠绕成型的玻璃钢制品作为一种新型材质,是由缠绕机缠绕成型后,用树脂胶固化、脱模后形成的产品。与传统金属材质相比具有许多突出的优点和优良性能,因此被广泛地应用到工业、交通、石油化工领域。在玻璃钢制品生产过程中,玻璃纤维带的含胶量高低直接影响制品的质量。在传统的纤维缠绕工艺中,对含胶量的控制大多数设备采用手动控制,忽视了温度对树脂胶液粘度的影响,以至于控制精度不高,严重影响了制品的质量。本文通过对玻璃钢制品成型工艺的分析,结合树脂胶液的特性,设计了针对树脂胶液流量的模糊自校正控制器。运用Matlab工具箱和Simulink仿真模块,对控制器的控制效果进行了仿真研究和分析。通过对不同控制方案的仿真比较,结果表明此模糊自校正控制器对系统控制性能有明显的改善。本文开发了一套自动淋胶控制系统,针对温度对树脂的影响,通过控制树脂胶液滴淋到纤维带的流量实现对纤维带含胶量的控制。在VC++6.0的环境下,采用C++语言编写模糊自校正控制算法和人机实时监控界面,利用研华工控机和PCL818L数据采集卡完成数据实时采集、人机对话以及与下层硬件的通信功能。实际运行表明,系统运行可靠稳定,实现了对树脂胶液流量的控制,解决了由于温度变化影响树脂胶液的流动,进而影响纤维带含胶量的问题,预计可大大提高生产效率、产品的质量和性能。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第1章绪论  9-13
  1.1 课题研究的背景和意义  9
  1.2 国内外研究现状与分析  9-12
    1.2.1 玻璃钢制品发展现状  9-10
    1.2.2 缠绕机发展现状  10-11
    1.2.3 模糊控制的发展现状及展望  11
    1.2.4 玻璃钢淋胶系统的研究状况  11-12
  1.3 论文研究目的  12
  1.4 论文主要结构及安排  12-13
第2章玻璃钢制品淋胶系统的分析  13-17
  2.1 玻璃钢制品成型工艺简介  13-14
    2.1.1 缠绕成型工艺简介  13
    2.1.2 缠绕成型工艺的特点  13-14
    2.1.3 玻璃钢原材料  14
  2.2 玻璃钢缠绕淋胶过程的机理分析  14-15
  2.3 论文命题的提出及难点分析  15-16
    2.3.1 论文命题的提出  15-16
    2.3.2 系统的控制主要技术难点  16
  2.4 本章小结  16-17
第3章玻璃钢淋胶系统模糊控制器设计  17-29
  3.1 过程控制理论与技术  17-22
    3.1.1 PID 控制理论与技术  17-18
    3.1.2 模糊控制理论与技术  18-21
    3.1.3 模糊自校正控制技术  21-22
  3.2 玻璃钢淋胶系统模糊自校正控制器设计  22-28
    3.2.1 模糊控制器类型和参数的确定  22-23
    3.2.2 语言变量的确定  23
    3.2.3 确定语言变量的隶属度函数  23
    3.2.4 模糊控制规则的建立  23-24
    3.2.5 模糊推理  24-25
    3.2.6 解模糊化  25
    3.2.7 模糊自校正控制器设计  25-28
  3.3 本章小结  28-29
第4章模糊控制系统的仿真研究及分析  29-41
  4.1 MATLAB 介绍  29
  4.2 基于MATLAB 的模糊控制器设计  29-33
    4.2.1 FC1 模糊控制器设计  29-32
    4.2.2 FC2 模糊控制器设计  32-33
  4.3 模糊控制系统仿真  33-36
  4.4 模糊自校正控制系统仿真  36-38
  4.5 不同控制方案仿真比较  38-40
  4.6 本章小结  40-41
第5章玻璃钢淋胶系统的设计与试验  41-59
  5.1 系统软件开发工具  41
  5.2 玻璃钢淋胶系统下层设计  41-51
    5.2.1 下层硬件部分  41
    5.2.2 下层硬件与上层软件间的通信  41-51
  5.3 淋胶系统的上层软件设计  51-55
    5.3.1 模糊自校正控制算法的实现  52-54
    5.3.2 实时数据的动态显示及保存的实现  54-55
  5.4 玻璃钢淋胶系统试验效果  55-58
  5.5 本章小结  58-59
结论  59-60
附录A  60-61
附录B  61-62
参考文献  62-65
攻读硕士学位期间发表的论文  65-66
致谢  66

玻璃钢纤维缠绕自动淋胶控制系统的设计及实现

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