| 【中文题名】 | 基于模糊PID的自动下芯机控制系统 |
| 【英文题名】 | The Control System of Automatic Core Setter Based on Fuzzy-PID |
| 【学科专业】 | 机械电子工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-8-3 |
| 【中关键词】 | 下芯机,模糊PID,可编程序控制器,人机界面,, |
| 【英关键词】 | Core Setter,Fuzzy-PID,PLC,Programmable Transducer,Human-Machine Interface, |
| 【分类导航】 | 工业技术>金属学与金属工艺>铸造>铸造工艺>铸件生产过程自动化> |
| 【论文摘要】 |
为了提高下芯机工作精度和自动化程度，设计一种使用PLC作为控制核心的全自动下芯机的控制系统是十分必要的。
首先，根据水平造型线的砂芯特点和自动下芯机的工作要求，设计了下芯机构和使用PLC为核心的控制系统。通过把位移变为电压信号输出的方式，对电压信号进行测量，以电液比例阀作为驱动部件、直线位移传感器作为检测部件来实现砂芯提升和下降的定位控制，并采用模糊PID的智能算法来实现对精确定位的要求。
其次，针对PLC的特点和系统对定位精度的要求，使用PLC的模拟量输入接口来采集直线位移传感器输出的电压信号，采用电压信号输出接比例控制电子放大器再结合直线位移传感器反馈进行闭环控制。文中设计了基于模糊PID算法的模糊控制表，全面提高升降装置定位的动静态性能。在水平运动的控制中可编程变频器的应用，使系统动作定位更加准确，结构也进一步简化。
最后，论文还进行了控制软件的设计，实现了模糊PID智能算法在PLC控制系统中的应用。可编程变频器的控制程序可以确定运行的速度和上升下降的斜率，方便地实现了系统水平动作的控制要求。在人机交互方面，本系统采用触摸屏作为人机界面，通过组态软件的设计使得运行的各个... |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
5-6 |
|
ABSTRACT |
6-12 |
|
第一章 绪论 |
12-19 |
|
1.1 课题的来源和意义 |
12-14 |
|
1.1.1 课题的来源和背景 |
12-13 |
|
1.1.2 课题研究的意义 |
13-14 |
|
1.2 课题研究应用现状 |
14-17 |
|
1.2.1 铸造生产自动化及下芯机的发展现状 |
14-15 |
|
1.2.2 模糊智能控制发展现状 |
15-17 |
|
1.3 课题的主要研究内容 |
17-19 |
|
第二章 下芯机控制系统总体设计 |
19-30 |
|
2.1 自动下芯机机械结构 |
19-20 |
|
2.2 自动下芯机控制要求 |
20-21 |
|
2.3 自动下芯机控制系统硬件部分 |
21-28 |
|
2.3.1 自动下芯机的可编程控制器 PLC |
22-24 |
|
2.3.2 自动下芯机的可编程变频器 |
24-25 |
|
2.3.3 比例方向阀及电子放大器 |
25-26 |
|
2.3.4 直线位移传感器 |
26-27 |
|
2.3.5 自动下芯机的人机界面 |
27-28 |
|
2.4 位置控制方法的选择 |
28-29 |
|
2.5 本章小结 |
29-30 |
|
第三章 模糊 PID位置控制策略 |
30-53 |
|
3.1 常规 PID控制原理 |
30-35 |
|
3.1.1 PID控制器模型 |
30-32 |
|
3.1.2 PID参数对系统性能的影响 |
32 |
|
3.1.3 常用 PID参数整定方法 |
32-35 |
|
3.2 模糊控制原理 |
35-40 |
|
3.2.1 模糊控制系统 |
36-37 |
|
3.2.2 模糊控制器原理与组成 |
37-39 |
|
3.2.3 模糊控制器的结构 |
39-40 |
|
3.3 模糊 PID控制 |
40-50 |
|
3.3.1 模糊 PID基本原理 |
41 |
|
3.3.2 自动下芯机提升系统模糊 PID控制器形式 |
41-44 |
|
3.3.3 自动下芯机提升系统模糊控制规则的建立 |
44-48 |
|
3.3.4 模糊控制查表法 |
48-50 |
|
3.4 自动下芯机提升系统模糊 PID控制仿真分析 |
50-51 |
|
3.5 本章小结 |
51-53 |
|
第四章 PLC主控及位置控制程序设计 |
53-64 |
|
4.1 PLC主控程序整体设计 |
53-56 |
|
4.1.1 PLC程序设计步骤 |
53-54 |
|
4.1.2 主控程序框架结构 |
54-55 |
|
4.1.3 主控程序流程控制 |
55-56 |
|
4.2 位置控制程序设计 |
56-63 |
|
4.2.1 定时中断采集模块 |
58 |
|
4.2.2 偏差及偏差变化计算模块 |
58-59 |
|
4.2.3 模糊化及查询子程序 |
59-60 |
|
4.2.4 PID计算模块 |
60-63 |
|
4.3 本章小结 |
63-64 |
|
第五章 可编程变频器及人机界面程序设计 |
64-75 |
|
5.1 可编程变频器程序设计 |
64-70 |
|
5.1.1 可编程变频器I/O点分配 |
64 |
|
5.1.2 可编程变频器程序结构设计和实现 |
64-70 |
|
5.2 触摸屏组态软件设计 |
70-73 |
|
5.2.1 触摸屏运行界面组态 |
71-73 |
|
5.2.2 触摸屏控制和显示元件组态 |
73 |
|
5.3 本章小结 |
73-75 |
|
第六章 总结与展望 |
75-77 |
|
6.1 工作总结 |
75 |
|
6.2 工作展望 |
75-77 |
|
参考书目 |
77-79 |
|
作者攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
79 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.384650 |
