本文關(guān)鍵詞：基于ARM的無溶劑復(fù)合機(jī)張力控制系統(tǒng)的研究

  更多相關(guān)文章： 無溶劑復(fù)合 張力控制 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) PID ARM

【摘要】：復(fù)合機(jī)是包裝行業(yè)當(dāng)中的一種重要加工設(shè)備,相對(duì)于干式復(fù)合,無溶劑復(fù)合具有生產(chǎn)效率高、節(jié)能、安全、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),逐漸受到業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。張力是影響復(fù)合質(zhì)量的一個(gè)重要參數(shù),本文通過對(duì)國內(nèi)外無溶劑復(fù)合機(jī)張力控制系統(tǒng)的研究,針對(duì)張力控制系統(tǒng)的特點(diǎn)建立張力控制數(shù)學(xué)模型。通過MATLAB仿真和實(shí)驗(yàn),最終研制出以交流伺服系統(tǒng)為張力控制的執(zhí)行部件,以應(yīng)變式測壓傳感器為張力控制的檢測部件,以STM32F103VET6為系統(tǒng)控制中心的閉環(huán)張力控制系統(tǒng)。本文根據(jù)系統(tǒng)的整體控制方案,圍繞以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究:首先,介紹無溶劑復(fù)合機(jī)的概念,研究無溶劑復(fù)合設(shè)備的發(fā)展趨勢,論述國內(nèi)外無溶劑復(fù)合技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,對(duì)復(fù)合機(jī)的工作流程、張力的產(chǎn)生及受力等方面做了研究,為后面的研究提供理論依據(jù)。其次,通過對(duì)無溶劑復(fù)合機(jī)張力控制特點(diǎn)、張力控制方法的研究,建立了以交流伺服系統(tǒng)為執(zhí)行核心的張力控制策略。通過對(duì)無溶劑復(fù)合機(jī)收放卷的動(dòng)態(tài)分析,對(duì)于張力控制系統(tǒng)的變化大、強(qiáng)耦合、多干擾的特點(diǎn),采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制調(diào)節(jié)。再次,根據(jù)張力控制系統(tǒng)的需求,選取ARM架構(gòu)的STM32F103VET6作為系統(tǒng)的控制芯片;采用應(yīng)變式測壓傳感器來測量張力的大小,將測量得到的張力與設(shè)定值對(duì)比,通過RBF-PID控制伺服系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)張力的閉環(huán)控制。最后,對(duì)張力控制過程中可能遇到的異常進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)用戶自定義異常處理的功能,讓控制系統(tǒng)更加人性化;采用ENC28J60作為以太網(wǎng)通信的硬件設(shè)備,Lw IP作為以太網(wǎng)通信協(xié)議,實(shí)現(xiàn)張力控制系統(tǒng)的以太網(wǎng)通信功能,推進(jìn)張力控制系統(tǒng)在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方向的發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】：無溶劑復(fù)合 張力控制 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) PID ARM
【學(xué)位授予單位】：上海工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP273;TB486
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-19
• 1.1 研究背景12-13
• 1.1.1 無溶劑復(fù)合技術(shù)的關(guān)鍵性12
• 1.1.2 張力控制的重要性以及困難性12-13
• 1.1.3 我國無溶劑涂布復(fù)合技術(shù)存在的問題13
• 1.2 研究意義13
• 1.2.1 理論意義13
• 1.2.2 實(shí)踐意義13
• 1.3 無溶劑復(fù)合技術(shù)概述13-17
• 1.3.1 無溶劑復(fù)合技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.2 國外的研究現(xiàn)狀15
• 1.3.3 國內(nèi)的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.4 無溶劑復(fù)合設(shè)備的發(fā)展趨勢16-17
• 1.4 主要研究內(nèi)容與論文結(jié)構(gòu)安排17-19
• 第二章 張力控制系統(tǒng)的建模與仿真19-40
• 2.1 復(fù)合機(jī)張力控制系統(tǒng)的研究19-27
• 2.1.1 復(fù)合機(jī)工作流程19
• 2.1.2 張力的產(chǎn)生及受力分析19-22
• 2.1.3 張力控制系統(tǒng)的發(fā)展22-24
• 2.1.4 張力控制系統(tǒng)的控制方案24-27
• 2.2 張力控制策略分析27-28
• 2.2.1 張力控制系統(tǒng)的特點(diǎn)27-28
• 2.2.2 張力控制方法28
• 2.2.3 張力控制策略28
• 2.3 先進(jìn)PID控制技術(shù)28-34
• 2.3.1 模糊PID控制29
• 2.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制29-30
• 2.3.3 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID張力控制系統(tǒng)30
• 2.3.4 徑向基函數(shù)30-31
• 2.3.5 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)31-32
• 2.3.6 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)32-34
• 2.4 張力控制系統(tǒng)模型的仿真34-39
• 2.4.1 仿真中參數(shù)的設(shè)定34-35
• 2.4.2 張力控制仿真結(jié)果35-39
• 2.5 本章小結(jié)39-40
• 第三章 復(fù)合機(jī)張力控制系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)40-53
• 3.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)40
• 3.2 控制系統(tǒng)MCU的要求與選型40-42
• 3.2.1 控制系統(tǒng)對(duì)MCU的要求41
• 3.2.2 控制系統(tǒng)MCU的選型41-42
• 3.3 控制系統(tǒng)的電源模塊42-45
• 3.3.1 執(zhí)行部件的電源42
• 3.3.2 主控模塊的電源42-45
• 3.4 信號(hào)的輸入模塊45-49
• 3.4.1 模擬信號(hào)輸入模塊45-47
• 3.4.2 數(shù)字信號(hào)輸入模塊47-49
• 3.5 信號(hào)的輸出模塊49-51
• 3.5.1 顯示輸出模塊49
• 3.5.2 控制信號(hào)輸出49-50
• 3.5.3 對(duì)外通信模塊50-51
• 3.6 本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊51-52
• 3.7 本章小結(jié)52-53
• 第四章 復(fù)合機(jī)張力控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)53-67
• 4.1 張力控制系統(tǒng)主程序53-56
• 4.1.1 張力控制系統(tǒng)主程序流程54
• 4.1.2 MCU的資源分配54-55
• 4.1.3 軟件的模塊化處理55-56
• 4.2 關(guān)鍵程序設(shè)計(jì)56-63
• 4.2.1 收放卷卷徑的計(jì)算56-57
• 4.2.2 參數(shù)設(shè)定與存儲(chǔ)功能57-59
• 4.2.3 異常處理與報(bào)警59-60
• 4.2.4 以太網(wǎng)通信模塊60-61
• 4.2.5 伺服系統(tǒng)的速度控制61-62
• 4.2.6 張力測量與調(diào)整程序62-63
• 4.3 張力控制系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果與分析63-66
• 4.4 本章小結(jié)66-67
• 第五章 總結(jié)與展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的相關(guān)科研成果72-73
• 致謝73-74

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