發(fā)布時(shí)間：2024-05-28 05:17

　　隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,各行業(yè)對板帶材的精度提出了越來越高的要求,然而我國的許多中小型鋼鐵企業(yè)還沿用著比較陳舊的軋機(jī),這些軋機(jī)都面臨著控制設(shè)備改造。本文旨在設(shè)計(jì)出一種可以代替昂貴的西門子控制設(shè)備的基于微控制器的AGC系統(tǒng)。依據(jù)AGC控制器惡劣的工作環(huán)境,通過查詢大量資料,比較了幾種系列單片機(jī)的抗干擾性能,最終選定了PIC單片機(jī)進(jìn)行AGC控制器的開發(fā)。同時(shí),結(jié)合FPGA實(shí)現(xiàn)了增量式編碼器數(shù)據(jù)接收,并提出了基于FPGA的絕對值編碼器數(shù)據(jù)接收、解碼的實(shí)現(xiàn)思路。 首先,從板帶軋制系統(tǒng)對AGC控制器的需求入手,對單片機(jī)和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行合理選型并論證基于單片機(jī)的AGC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的可行性。為了進(jìn)一步驗(yàn)證系統(tǒng)的動態(tài)指標(biāo),選取HCW650軋機(jī)模型為被控對象搭建實(shí)際電路模型,進(jìn)行AD、DA閉環(huán)測試,采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明系統(tǒng)的動態(tài)指標(biāo)完全滿足要求。 其次,選取FLEX10K系列FPGA完成增量式編碼器的數(shù)據(jù)接收工作。鑒于增量式編碼器輸出的數(shù)據(jù)脈沖易受到干擾而造成錯誤計(jì)數(shù)的現(xiàn)象,編寫FPGA程序時(shí)采用狀態(tài)加減法實(shí)現(xiàn)。經(jīng)QuartusII軟件仿真和實(shí)際實(shí)驗(yàn)測試,FLEX10K10A完全能夠完成對增量式編碼器的數(shù)據(jù)接收任...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-5HCW650階躍響應(yīng)波形圖

出的模擬量轉(zhuǎn)換成為數(shù)字量作為輸出反饋實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)的設(shè)定值則由模擬量給出，接入AN2與AN3的數(shù)字量做差作為增量式PID式PID運(yùn)算，從而得出要到到設(shè)定值需要7715。閉環(huán)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)際運(yùn)行單片機(jī)程序，模擬軋機(jī)下位機(jī)系數(shù)和微分系數(shù)為零，使系統(tǒng)只受純比例小逐漸增大，直至系....

圖3-6增量式編碼器計(jì)數(shù)電路

在輸出時(shí)鐘的下降沿讀取相應(yīng)的通訊數(shù)據(jù)。，F(xiàn)PGA每發(fā)送完一位二進(jìn)制數(shù)據(jù)，F(xiàn)PGA內(nèi)部的計(jì)數(shù)變模塊并不斷進(jìn)行檢測，判斷是否發(fā)送完最后一位數(shù)據(jù)。完畢，EPF10K10A通過Sign引腳發(fā)出高電平通知單片機(jī)[49,50]。際運(yùn)行結(jié)果驗(yàn)仿真結(jié)果的正確性，實(shí)際搭建了FLEX10....

圖3-7單片機(jī)讀取的FPGA脈沖計(jì)數(shù)值

單片機(jī)讀取的FPGA的脈沖計(jì)數(shù)值如圖3-7所示。圖3-7單片機(jī)讀取的FPGA脈沖計(jì)數(shù)值Fig.3-7ThenumberofpulsescountedbyFPGAdisplayedbysinglechipFPGA傳遞給單片機(jī)的增量式編碼器脈沖....

圖4-6基于QuartusII的格雷碼接收、譯碼仿真時(shí)序圖

大的仿真功能，完成絕對值編碼器數(shù)據(jù)接收的程序仿真平臺仍然選用QuartusII軟件。從圖4-6可以看出，初始時(shí)設(shè)定絕對值編碼器輸出的串行數(shù)據(jù)為“1101110111110011100101100”，在計(jì)數(shù)變量由1自加至25過程中，“數(shù)據(jù)接收”模塊依次將數(shù)據(jù)讀....

本文編號：3983539