高壓微流量恒流泵的控制系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2018-04-08 12:09
本文選題:高壓微流量恒流泵 切入點:控制系統(tǒng) 出處:《南京航空航天大學》2012年碩士論文
【摘要】:微流量泵作為一種能定量輸送各種液體的精密流體儀器,廣泛應用于石油、化工及食品等領域。目前,微流量產(chǎn)品主要有非機械式的蠕動泵與機械式的恒流泵。蠕動泵由于其驅(qū)動特性能達到很小的輸出流量,但其最大輸出壓力僅為幾百Pa至幾百KPa,很難達到很多場合下的高壓輸出的要求。因此,為了達到高壓、微流量的輸出特性,采用柱塞式恒流泵是比較好的選擇,而目前國內(nèi)相關的產(chǎn)品的輸出性能遠落后于國外同類產(chǎn)品,但是國外相關產(chǎn)品的價格相當昂貴,因此,研發(fā)一套具有自主知識產(chǎn)權高精度的高壓微流量恒流泵具有非常重要的意義及廣闊的應用前景。本文針對高壓微流量恒流泵的控制系統(tǒng),改進設計了恒流泵機械傳動機構(gòu)的設計,搭建了其控制系統(tǒng)的軟硬件平臺,完成高壓微流量恒流泵的控制系統(tǒng)的設計。 論文首先對恒流泵的工作原理及運動特性進行分析,通過設計合理的非圓齒輪節(jié)曲線,來改進設計恒流泵的動力傳動機構(gòu)。其次,設計搭建了基于STM32F103VCT6微處理器的硬件平臺,,包括步進電機控制模塊、壓力信號處理模塊、人機交互模塊、通訊模塊及電源模塊。最后,通過μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系統(tǒng)及μC/GUI用戶圖形界面軟件的移植,構(gòu)建了系統(tǒng)軟件平臺,并詳細介紹了系統(tǒng)的各個任務及相互之間的調(diào)度機制。 經(jīng)試驗驗證,本控制系統(tǒng)能夠控制步進電機低速下平穩(wěn)運行及A/D采樣功能,利用matlab對電機及傳動機構(gòu)進行仿真,發(fā)現(xiàn)本課題的研究成果能有效的減小壓力波動及流量波動,實現(xiàn)了課題的預期目標,完成了高壓微流量恒流泵的控制系統(tǒng)的研究。
[Abstract]:Micro - flow pump is a kind of precision fluid instrument capable of quantitatively conveying various liquids . It is widely used in petroleum , chemical industry and food . At present , the micro - flow pump is mainly non - mechanical peristaltic pump and mechanical constant - flow pump .
In this paper , the working principle and the motion characteristic of constant current pump are analyzed . By designing reasonable non - circular gear segment curve , the power transmission mechanism of constant current pump is improved . Secondly , a hardware platform based on STM32F103VCT6 microprocessor is designed , including stepper motor control module , pressure signal processing module , man - machine interaction module , communication module and power module . Finally , the system software platform is built through 渭C / OS - 鈪
本文編號:1721553
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