| 【中文题名】 | 基于工业以太网的轮胎硫化过程控制研究 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 控制理论与控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-10-16 |
| 【中关键词】 | 工业以太网,轮胎硫化,控制网络,神经网络,等效硫化, |
| 【英关键词】 | industrial ethernet,tire curing,control network,neural network,equivalent cure, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>自动控制、自动控制系统>计算机控制、计算机控制系统 |
| 【论文摘要】 |
随着信息技术的快速发展，Ethernet在企业信息管理网络中广泛应用的同时，也为工厂底层控制网络的设计开辟了新的思路。工业以太网位于工厂底层，由于其通讯协议与上层管理网络基本一致，使企业信息实现了从现场控制层到管理层的完全集成，完成了真正意义上的管控一体化，从而进一步提高了工业过程的自动化水平，更有效地推进了生产的协调和优化控制。近年来，工业以太网的各种智能设备和各项新的标准正在研究和制定中，新的更快、更可靠的工业Ethernet即将诞生，它必将进一步推动以太网在工业控制领域中的更广泛应用。
本文以轮胎硫化过程控制系统设计为背景展开研究，首先利用等效硫化模型和传热学理论对硫化时间控制算法进行了改进，现场实际应用表明，改进的硫化时间控制方案，有效地减少了轮胎“过硫”和“欠硫”现象。然后，针对硫化过程温度控制对象的大滞后、不确定性等特点，采用改进的Smith预估控制算法进行温度控制，在Smith结构中引入RBF和BP神经网络进行模型的辨识和PID参数的整定，并为神经网络设计了随机优化(PSO算法)与导数优化(LM算法)相结合的离线训练算法，提高了训练过程误差收敛的全局性和快速性，多方面的仿真表明... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-4 |
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ABSTRACT |
4-6 |
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目录 |
6-9 |
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第一章 绪论 |
9-15 |
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1.1 研究背景及意义 |
9-10 |
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1.2 国内外研究现状 |
10-13 |
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1.2.1 工业以太网的研究现状 |
10-12 |
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1.2.2 轮胎硫化过程控制研究现状 |
12-13 |
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1.3 研究内容及论文结构安排 |
13-15 |
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第二章 轮胎硫化工艺过程及时间控制 |
15-26 |
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2.1 轮胎硫化工艺过程 |
15-17 |
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2.1.1 轮胎制造业介绍 |
15 |
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2.1.2 硫化工艺与硫化介质 |
15-17 |
|
2.2 硫化时间控制 |
17-20 |
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2.2.1 硫化过程的主要问题 |
17-18 |
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2.2.2 硫化三要素及相互关系 |
18-19 |
|
2.2.3 等效硫化与硫化计算 |
19-20 |
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2.3 轮胎硫化截面温度场 |
20-25 |
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2.3.1 Fourier导热微分方程 |
20-21 |
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2.3.2 轮胎截面温度场数值分析 |
21-23 |
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2.3.3 等效硫化控制方案 |
23-25 |
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2.4 本章小结 |
25-26 |
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第三章 改进神经网络PID算法与硫化温度控制 |
26-46 |
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3.1 传统硫化温度控制方案及存在的问题 |
26 |
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3.2 BP神经网络及其在PID控制中的应用 |
26-31 |
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3.2.1 经典PID算法 |
27-28 |
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3.2.2 BP神经网络概述 |
28-30 |
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3.2.3 神经网络PID算法 |
30-31 |
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3.3 BP神经网络训练算法改进研究 |
31-37 |
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3.3.1 训练算法的改进 |
32-34 |
|
3.3.2 改进算法的仿真分析 |
34-37 |
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3.4 硫化过程温度控制系统设计与仿真 |
37-45 |
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3.4.1 控制系统结构设计 |
37-39 |
|
3.4.2 控制系统的仿真分析 |
39-45 |
|
3.5 本章小结 |
45-46 |
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第四章 基于工业以太网的硫化机群控制网络设计 |
46-66 |
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4.1 工业以太网概述 |
46-48 |
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4.1.1 现场总线技术简介 |
46-47 |
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4.1.2 工业以太网的特点 |
47-48 |
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4.2 硫化机群控制网络设计 |
48-53 |
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4.2.1 某厂原硫化机群控制网络介绍 |
48-50 |
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4.2.2 新系统总体结构及硬件配置 |
50-52 |
|
4.2.3 新系统的软件配置及网络组态 |
52-53 |
|
4.3 通讯协议分析 |
53-61 |
|
4.3.1 IEEE802.3标准 |
53-54 |
|
4.3.2 TCP/IP协议 |
54-56 |
|
4.3.3 MC协议 |
56-58 |
|
4.3.4 数据帧格式设计 |
58-61 |
|
4.4 控制网络通讯程序设计 |
61-65 |
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4.4.1 Windows套接字及“完成端口”介绍 |
61-62 |
|
4.4.2 PLC通讯程序设计 |
62-63 |
|
4.4.3 服务器端通讯模块设计 |
63-65 |
|
4.5 本章小结 |
65-66 |
|
第五章 轮胎硫化监控管理软件实现 |
66-78 |
|
5.1 系统的开发平台和环境 |
66-67 |
|
5.1.1 开发平台 |
66 |
|
5.1.2 开发环境 |
66-67 |
|
5.2 系统主要模块实现 |
67-75 |
|
5.2.1 系统功能结构 |
67-68 |
|
5.2.2 人机界面的实现 |
68-70 |
|
5.2.3 数据库操作的实现 |
70-72 |
|
5.2.4 多线程的实现 |
72-74 |
|
5.2.5 打印操作的实现 |
74 |
|
5.2.6 其它模块概述 |
74-75 |
|
5.3 人机交互界面介绍 |
75-77 |
|
5.4 本章小节 |
77-78 |
|
第六章 总结与展望 |
78-80 |
|
6.1 论文的主要工作 |
78-79 |
|
6.2 有待研究的问题 |
79-80 |
|
参考文献 |
80-84 |
|
致谢 |
84-85 |
|
攻读学位期间主要研究成果 |
85 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.386045 |
