本文關(guān)鍵詞：沸騰式送粉器嵌入式控制系統(tǒng)開發(fā)

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【摘要】：激光增材制造是工業(yè)發(fā)展的一種新型制造技術(shù),能夠有效提高原材料的綜合性能。送粉器作為激光增材制造技術(shù)設(shè)備系統(tǒng)的重要組成部分,粉末輸送的穩(wěn)定性和均勻性都會影響增材制造層的性能、尺寸精度、成形效率,本文根據(jù)激光增材制造對送粉器的需求結(jié)合國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r,自主設(shè)計新型的沸騰式送粉器和嵌入式閉環(huán)控制系統(tǒng)。使用模塊化方式設(shè)計送粉器粉倉內(nèi)核結(jié)構(gòu),結(jié)合氣壓傳動理論設(shè)計送粉器的氣路回路,其中包括沸騰氣路、輸送氣路、溢流氣路和振動氣路;通過對比沸騰氣、輸送氣和溢流氣等氣流量大小對送粉速度影響的實驗,探索送粉器的送粉規(guī)律和主要的性能指標(biāo),得到沸騰氣流量對送粉率的影響更加顯著,并且具有良好的線性關(guān)系;基于上述關(guān)系,在沸騰氣路添加電磁比例閥,實驗結(jié)果表明電磁比例閥的加入能顯著改善沸騰氣流量和送粉率線性度。在實驗結(jié)論的基礎(chǔ)之上,開發(fā)了基于dsPIC數(shù)字信號處理器為核心的嵌入式控制系統(tǒng)。根據(jù)實際需求制定的整體控制方案,設(shè)計了控制系統(tǒng)的硬件電路:主控板電路模塊、線性穩(wěn)壓電源電路模塊、顯示電路模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和光耦抗干擾模塊的設(shè)計;然后在硬件基礎(chǔ)上設(shè)計相應(yīng)的軟件驅(qū)動程序,包括模擬信號采集程序、去皮程序、抗干擾濾波程序、模數(shù)轉(zhuǎn)換驅(qū)動程序、PID閉環(huán)控制程序;完成對控制系統(tǒng)的軟硬件調(diào)試后,為輔助下位機(jī)調(diào)整PID參數(shù),能夠直觀地觀察實際送粉率曲線的變化,利用PC機(jī)運(yùn)算能力強(qiáng)、速度快、顯示界面好等優(yōu)點(diǎn),設(shè)計了基于虛擬儀器Lab VIEW的上位機(jī),求得出粉精度最高的PID算法參數(shù)值。最后進(jìn)行送粉器的穩(wěn)定性實驗,繪制出實驗數(shù)據(jù)的誤差曲線,得到送粉率在0-50g/min之間時相對誤差都控制在2.5%以內(nèi),滿足送粉穩(wěn)定、精度高、送粉率可大范圍調(diào)整的粉末輸送需求。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG665;TP273

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本文編號：1284139