本文關(guān)鍵詞：基于模糊PID電池極片糾偏控制系統(tǒng)研究

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【摘要】：隨著全國霧霾天氣肆虐與人們環(huán)保意識的提高,越來越多的人選擇低碳環(huán)保的生活方式,于是清潔環(huán)保的電動汽車迅速成為市場新寵,越來越受到青睞。而作為電動汽車的核心關(guān)鍵部件,動力電池在極片涂布生產(chǎn)過程中經(jīng)常會遇到跑偏的現(xiàn)象,導(dǎo)致?lián)p傷與產(chǎn)品不良,嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率與產(chǎn)品品質(zhì)。原來涂布機(jī)上的光電式PLC糾偏控制器性能低下,無法滿足糾偏要求,給公司帶來很大經(jīng)濟(jì)損失。為了使極片的生產(chǎn)品質(zhì)達(dá)到要求,迫切需要設(shè)計(jì)一款先進(jìn)的糾偏控制系統(tǒng)。由于生產(chǎn)過程的時(shí)滯性及非線性,要建立精確的數(shù)學(xué)模型是非常困難的,通過相關(guān)研究,常規(guī)的PID控制結(jié)構(gòu)簡單,但控制適應(yīng)能力差。為克服一般PID控制的處理非線性時(shí)的缺陷,本文設(shè)計(jì)了一種具有參數(shù)自整定的模糊PID控制器,改善提升電池極片糾偏系統(tǒng)的控制性能。本文首先分析了導(dǎo)致極卷收放卷過程中跑偏的原因,介紹了控制系統(tǒng)構(gòu)成。分析了CCD檢測的原理與方法,為有效地實(shí)現(xiàn)控制算法的應(yīng)用,本文選用了DSP數(shù)字信號處理器來分析CCD傳來的檢測信號,并驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)調(diào)整極片邊緣位置,達(dá)到糾偏的目的。最后運(yùn)用模糊控制的原理設(shè)計(jì)出一種模糊參數(shù)自整定PID控制方法,并在Simulink環(huán)境下模擬仿真,根據(jù)仿真結(jié)果曲線,分析糾偏系統(tǒng)的性能特性。最后在工廠內(nèi)進(jìn)行測試,測試結(jié)果表明本糾偏控制方法可以滿足本公司極片生產(chǎn)糾偏精度要求,系統(tǒng)對工況變化與負(fù)載擾動具有較強(qiáng)的適應(yīng)性,保持了良好的糾偏控制能力。因此由結(jié)論得出模糊自整定PID糾偏控制器的糾偏調(diào)節(jié)作用優(yōu)于常規(guī)PID控制系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】：EPC DSP 模糊自整定PID控制
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U469.72
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-11
• 1.1 極片糾偏系統(tǒng)研究背景8-9
• 1.2 研究目的與意義9-10
• 1.3 研究方法10
• 1.4 主要內(nèi)容10-11
• 第二章 極片EPC糾偏系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)11-21
• 2.1 極片涂布的工藝流程及控制要求11
• 2.2 極片跑偏的因素11-12
• 2.3 糾偏原理及糾偏措施12-14
• 2.4 糾偏系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)14-19
• 2.4.1 檢測方案設(shè)計(jì)15-17
• 2.4.2 控制器方案設(shè)計(jì)17
• 2.4.3 驅(qū)動方案設(shè)計(jì)17-19
• 2.5 本章小結(jié)19-21
• 第三章 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)21-33
• 3.1 系統(tǒng)硬件總體方案設(shè)計(jì)21
• 3.2 DSP概述21-22
• 3.3 CCD測量系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)22-26
• 3.3.1 CCD傳感器原理22-23
• 3.3.2 CCD測量電路設(shè)計(jì)23-24
• 3.3.3 CCD視頻信號二值化處理24-25
• 3.3.4 測量電路的工作原理25-26
• 3.4 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路設(shè)計(jì)26
• 3.5 其它模塊電路設(shè)計(jì)26-32
• 3.5.1 電源及復(fù)位電路設(shè)計(jì)27
• 3.5.2 時(shí)鐘及存儲器電路設(shè)計(jì)27-29
• 3.5.3 串口通信模塊設(shè)計(jì)29-30
• 3.5.4 JTAG模塊設(shè)計(jì)30
• 3.5.5 人機(jī)界面模塊設(shè)計(jì)30-32
• 3.6 本章小結(jié)32-33
• 第四章 糾偏系統(tǒng)控制策略及仿真33-58
• 4.1 設(shè)計(jì)思路33
• 4.2 常規(guī) PID 控制33-37
• 4.2.1 PID控制概述33
• 4.2.2 PID控制原33-34
• 4.2.3 位置型與增量型PID控制器34-36
• 4.2.4 PID控制器參數(shù)的整定36-37
• 4.3 模糊控制策略37-45
• 4.3.1 模糊控制的簡介37-38
• 4.3.2 模糊控制的基本原理38
• 4.3.3 模糊控制器的構(gòu)成38-40
• 4.3.4 模糊控制器設(shè)計(jì)的基本方法40-45
• 4.4 模糊自整定PID控制器設(shè)計(jì)45-52
• 4.4.1 模糊PID控制原理45-46
• 4.4.2 模糊PID控制器的設(shè)計(jì)46-51
• 4.4.3 模糊PID控制的仿真結(jié)果51-52
• 4.5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)52-57
• 4.5.1 軟件開發(fā)環(huán)境CCS簡介52-53
• 4.5.2 主程序的設(shè)計(jì)分析53-54
• 4.5.3 中斷程序的設(shè)計(jì)分析54-55
• 4.5.4 模糊控制程序的設(shè)計(jì)分析55-57
• 4.6 本章小結(jié)57-58
• 第五章 糾偏系統(tǒng)測試結(jié)果58-60
• 5.1 糾偏系統(tǒng)測試條件與方法58-59
• 5.2 測試結(jié)論59-60
• 結(jié)論及展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 附錄65-66
• 致謝66

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：674500