检索结果-南通市图书馆

作者：黄星源湖北工业大学

学位级别：硕士

电镀技术是表面工程技术的重要内容之一,是制造产业链中不可缺少的一个环节,由于电镀层具有功能性、防腐性及装饰性的作用,在各行业的应用十分广泛。随着我国科学技术的突飞猛进和先进制造业的高速发展,企业为了提高自身的市场竞争力,... 详细信息

电镀技术是表面工程技术的重要内容之一,是制造产业链中不可缺少的一个环节,由于电镀层具有功能性、防腐性及装饰性的作用,在各行业的应用十分广泛。随着我国科学技术的突飞猛进和先进制造业的高速发展,企业为了提高自身的市场竞争力,需要在提高产品质量的同时降低成本,提高生产效率。本文针对工业电镀生产线控制系统的自动化程度低、生产设备落后等不足之处,深入分析该电镀生产线的工艺和控制要求,设计了一套合适的工业电镀生产线的自控系统,该系统以PLC为控制器,通过对自控系统硬件选型优化,并根据工艺和控制要求对系统优化,从根本上解决了电镀生产线运行不稳定性及效率低的难点。本文利用无需精确数学模型的模糊控制算法和经典pid算法相结合的原理,用模糊控制算法建立了一个“速度模糊pid控制器”。并对影响电镀生产的行车速度的控制进行研究分析,在MATLAB环境下仿真验证了所提方法的优越性与可行性,解决了行车运行的不精确性、行车运行误差大、行车速度修正花费的时间长等问题,从而提高了电镀生产的效率和效益。最后讨论了影响系统稳定的另一个因素,即对槽液温度的精确控制,通过对镀锌生产线恒温控制系统的研究,分析碱性镀锌工艺的温度特性,提出用专家pid控制取代原来单闭环控制的方法,使用PLC内部的pid模块进行调节,实现了恒温精确控制槽液温度,并通过MATLAB软件仿真验证专家pid的可靠性与优越性。

关键词：电镀生产线模糊pid 专家pid PLC

基于多传感器组合的自动导引车系统研究与应用

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基于多传感器组合的自动导引车系统研究与应用

作者：王一强复旦大学

学位级别：硕士

自动导引车（AGV, Automatic Guided Vehicle）在柔性制造业、物流业和自动仓储中具有广泛的应用前景和价值,己然成为现代化企业自动化装备不可缺少的重要组成部分。随着AGV导引技术的不断发展,出现了基于机器视觉的导引方式,并迅速成... 详细信息

自动导引车（AGV, Automatic Guided Vehicle）在柔性制造业、物流业和自动仓储中具有广泛的应用前景和价值,己然成为现代化企业自动化装备不可缺少的重要组成部分。随着AGV导引技术的不断发展,出现了基于机器视觉的导引方式,并迅速成为研究热点。与传统导引技术相比,视觉导引具有成本低,适应性强,安装灵活等特点。但现有的视觉导引技术尚不够成熟,主要体现在稳定性和鲁棒性上的不足。本文提出并设计了一种基于多传感器组合的AGV导引控制系统,使用CCD摄像头、RFID传感器、编码器、陀螺仪、声纳等多种传感器,通过信息融合和联合导引等方法达到控制目的,课题的研究主要包括以下三个方面：1、针对AGV导引过程中的位姿估计问题,研究了多传感器信息融合技术,对其概念和主流的技术方法进行了分析和探讨,并使用Kalman滤波技术将编码器与电子陀螺仪的信息进行融合,通过实验的方式加以验证。 2、针对AGV导引过程中的实时控制问题,研究并提出了一种基于多传感器组合的导引方式（即以机器视觉为主,RFID、编码器、陀螺仪等多种传感器为辅进行联合导引的技术）。针对AGV不同的行驶状态下的控制差异,给出了使用专家P1D控制的直道导引技术和使用模糊控制的弯道导引技术。3、为了使上述导引技术能够运行在一个计算资源相对有限的平台上,使用软件工程的方法设计并实现了一种基于数据流的软件体系架构,通过高度模块化的设计保证了系统的实时性以及可扩展性。经过真实实验场景的验证,本课题提出的基于多传感器组合的AGV导引系统保证了AGV控制的实时性和导航精度,使得AGV机车能够稳定、高效地执行事先布置的任务,达到了项目最初的要求。

关键词：自动导引车 AGV 多传感器信息融合 Kalman滤波导航控制专家pid

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1MHz电压型逆变器并联控制研究

1MHz电压型逆变器并联控制研究

作者：仇欢欢华北电力大学

学位级别：硕士

逆变器并联的应用非常广泛,它在电动汽车、大型计算机系统供电、通讯电源系统、银行电源系统等方面都有广泛的应用。本文从消除逆变器的寄生振荡入手,采用重复控制和pid控制相结合的方法,消除了逆变器的周期性干扰和随机干扰。其中重复... 详细信息

逆变器并联的应用非常广泛,它在电动汽车、大型计算机系统供电、通讯电源系统、银行电源系统等方面都有广泛的应用。本文从消除逆变器的寄生振荡入手,采用重复控制和pid控制相结合的方法,消除了逆变器的周期性干扰和随机干扰。其中重复控制有利于消除周期性干扰,pid控制对逆变器随机干扰的消除很有效果,本文通过两种控制方法的综合,得出了非常好的消除效果。针对逆变器并联电流不均衡的问题,本文通过在其中一个逆变器的一端给出给定值,然后把其输出作为另一个逆变的输入,对两逆变器的控制形成各自的环路,最终调节两逆变器的均流;除外,本文对两个逆变器给定同一个值,让两逆变器稳定在同一个值上,同样也达到了很好的均流效果;最后,本文取两逆变器的平均值作为两逆变器的输入,使两逆变器很快地稳定在了平均值上,从而使两逆变器的电流达到均衡。而对于单个逆变器的控制,本文采用环路控制的方法,把专家pid算法引入其中,把调节误差转化为相应占空比的脉冲,对逆变器形成回路控制。最终,本文设计了FPGA电压转换电路,完成了FPGA的专家pid算法编程,设计了两逆变器电流均衡的原理框图,并把相位控制加入到框图中,最终形成电流和相位的两个控制环路。

关键词：逆变器并联 pid控制重复控制专家pid

带机械臂的四旋翼无人机系统建模与协同控制方法研究

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带机械臂的四旋翼无人机系统建模与协同控制方法研究

作者：陈宝桂林电子科技大学

学位级别：硕士

相比于无人机,带机械臂的无人机可以进行空中抓取、搬运等操作,扩大了无人机的应用范围。然而,加上机械臂后的无人机系统将变得更加复杂,机械臂与环境之间的接触,更给模型带来不确定性的变化,不易于精确的稳定控制,对整个模型的搭建提... 详细信息

相比于无人机,带机械臂的无人机可以进行空中抓取、搬运等操作,扩大了无人机的应用范围。然而,加上机械臂后的无人机系统将变得更加复杂,机械臂与环境之间的接触,更给模型带来不确定性的变化,不易于精确的稳定控制,对整个模型的搭建提出更高的要求。为了解决带机械臂的四旋翼无人机精确轨迹控制与抓取的精确位置控制。本文设计了带机械臂的四旋翼无人机系统模型与控制方法,实现了带机械臂的四旋翼无人机精确轨迹控制与协同编队阻抗控制。研究内容如下:1、对无人机的飞行原理及控制方法进行了论述,建立了无人机的动力学模型,同时采用常规pid控制方法对无人机的位置和姿态进行稳定控制,并在Matlab/Simulink中搭建无人机系统模型及仿真,以验证无人机控制系统的有效性。2、带机械臂的无人机运动学和动力学模型的搭建。利用无人机和机械臂质心与大地坐标系之间的关系建立运动学模型,拉格朗日-欧拉方程建立动力学模型。并根据模型反映出各个状态量之间的关系,对这些状态量使用相对应的控制方法能够达到稳定控制带机械臂的无人机的目的。3、通过推导的带机械臂的无人机动力学模型,使用常规pid控制算法和专家pid控制算法分别进行稳定性控制。并在Matlab/Simulink中搭建模型进行仿真实验来比较两种控制算法的优越性和鲁棒性。通过仿真实验结果表明,专家pid控制方法相比于常规pid控制方法响应速度更快、稳定性更好、精确度更高。4、利用带机械臂的无人机系统模型进行扩展成多架系统模型,并对两架带臂无人机协同抓取物体飞行进行分析,要使带臂无人机协同抓取,需对机械臂加入阻抗控制,阻抗控制能够减少干扰实现柔顺性,同时对机械臂进行同步误差补偿使机械臂的轨迹控制更加精确。并对建立的带臂无人机协同阻抗控制系统进行仿真验证与比较,实验结果表明,相比于无阻抗控制,有阻抗控制的带臂无人机协同控制更加稳定,轨迹的精确度更高。本文主要对带机械臂的无人机控制系统进行设计,并首次使用专家pid控制算法对以上系统进行控制。它的应用提高了带机械臂的无人机轨迹控制精度,增加抗干扰性。同时设计协同阻抗控制器,使得带机械臂的无人机协同阻抗控制来抓取物体飞行。这对于带机械臂的无人机应用领域将会有着实际性的意义。

关键词：无人机机械臂专家pid 阻抗控制协同控制

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矿用圆环链预热闪光对焊机控制系统的研究

矿用圆环链预热闪光对焊机控制系统的研究

作者：史春图辽宁工程技术大学

学位级别：硕士

随着我国工业的发展,能源需求量逐年增大。伴随煤炭开采量的增加,高质量的矿用圆环链的需求量也不断增长。预热闪光对焊技术以其焊接热效率高,焊接接头质量好而广泛应用于焊接领域,但矿用高强度圆环链闪光对焊机及其控制系统一直是一个... 详细信息

随着我国工业的发展,能源需求量逐年增大。伴随煤炭开采量的增加,高质量的矿用圆环链的需求量也不断增长。预热闪光对焊技术以其焊接热效率高,焊接接头质量好而广泛应用于焊接领域,但矿用高强度圆环链闪光对焊机及其控制系统一直是一个难点,设备主要依赖进口。基于此我研究室与吉林东煤机械制造有限公司合作开发的了一款550kw矿用圆环链液压全自动预热闪光闪光对焊机。本文主要分析采用西门子300作为主控制器对矿用圆环链预热闪光对焊机的控制系统和控制过程进行深入研究。本文对矿用圆环链预热闪光对焊机的预热闪光、连续闪光、顶锻等过程的机理和控制过程进行详细阐述。并对焊接主电源设计原理和部分辅助电源进行了分析阐述。结合PLC的控制过程和控制方式,文中对矿用圆环链预热闪光对焊机的液压伺服系统进行了详细而清楚论述,对主要的几个液压控制装置进行介绍,并研究了本控制系统中用到的电液伺服控制过程。针对闪光对焊的核心控制装置动卡具的控制,本系统采用专家pid的控制方法进行控制。详细分析了专家pid的控制效果和控制方式。文中对PLC控制器的软件控制程序进行了系统的分析,并详细的论述了自动控制过程的控制方式和如何实现自动控制,控制程序的各部分也有比较详细的说明。本控制系统采用西门子触摸屏对设备进行实时监控和控制,通过触摸屏可以清晰看到设备的焊接电流、焊机压力和伺服控制过程等历史运行记录,为工作人员调整设备时提供参考。在文章最后列举出了试验调试的一些重要参数。实践证明,用PLC控制预热闪光对焊机,可以控制过程更加的精确,同时控制系统更加的稳定,现设备已经投入运行,人机界面友好,长期运行稳定可靠,全面提高了矿用高强度圆环链的焊接质量和焊接的效率。

关键词：矿用圆坏链预热闪光对焊机 PLC 液压伺服控制系统专家pid 触摸屏

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五轴并联抛光机器人抛光力建模与控制

五轴并联抛光机器人抛光力建模与控制

作者：杜平哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

抛光作为零件的最后一道加工工序，直接影响着零件的外观及使用寿命，随着科技的发展，越发凸显其重要性。抛光影响因素复杂，本文在Preston假设的基础上推导出抛光的去除函数，针对已研制的五轴并联抛光机器人，尝试通过控制抛光压力... 详细信息

抛光作为零件的最后一道加工工序，直接影响着零件的外观及使用寿命，随着科技的发展，越发凸显其重要性。抛光影响因素复杂，本文在Preston假设的基础上推导出抛光的去除函数，针对已研制的五轴并联抛光机器人，尝试通过控制抛光压力恒定来改善抛光质量。本文首先介绍了抛光的各种影响因素，在Preston假设的基础上，针对直线轨迹和阿基米德螺线轨迹分别建立了抛光去除函数模型，并给出抛光质量评价指标，通过Matlab仿真，实现轨迹的优化。接着介绍了抛光伺服平台的组成：永磁同步直线电机完成抛光伺服平台的进给动作，电主轴带动抛光盘完成抛光盘的旋转切削动作。然后建立了抛光伺服平台的动力学模型。由于抛光压力是由直线电机的位移产生，为了实现恒定压力抛光，建立了永磁同步直线电机的数学模型，设计了其电流环和速度环。由于抛光压力和直线电机的位移耦合在一起，必须进行力/位置混合控制，设计了动平台的力环和位置环模型。通过Matlab/Simulink建立了抛光伺服平台的仿真模型，首先力控制器和位置控制器采用常规pid控制器，给出了仿真结果，通过分析发现采用常规pid具有超调量比较大、稳定时间比较长的缺陷，为了改善控制效果，设计了专家pid控制器，很好地解决了常规pid控制器的缺陷，为进一步实验工作奠定了理论基础。

关键词：抛光工艺直线电机力/位置混合控制专家pid

基于霍尼韦尔PKS系统的十字换热及液化冷却控制研究

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基于霍尼韦尔PKS系统的十字换热及液化冷却控制研究

作者：梁永恒吉林化工学院

学位级别：硕士

换热器作为一种传热设备,广泛应用于一些大型的化工、冶金、石油等项目中。针对换热器出口温度这种非线性、大滞后的控制系统,常规pid控制很难满足动、稳态性能要求。为解决这一问题,本课题以某生化燃料酒精有限公司30万吨/年燃料乙醇... 详细信息

换热器作为一种传热设备,广泛应用于一些大型的化工、冶金、石油等项目中。针对换热器出口温度这种非线性、大滞后的控制系统,常规pid控制很难满足动、稳态性能要求。为解决这一问题,本课题以某生化燃料酒精有限公司30万吨/年燃料乙醇搬迁改造项目为背景,以液化单元中换热器为控制对象,提出专家控制系统和pid相结合的控制方案,并在霍尼韦尔PKS软件中进行设计与实现。首先,介绍液化单元换热器设备的工艺流程,确定了换热器出口温度的控制要求。为了更好的分析换热过程,提出了实验法建模方案,对被控对象进行开环实验,得到换热器系统近似模型。在参数辨识环节,采用人工蜂群算法,其辨识后得到的曲线与开环实验得到的曲线十分接近,进而获得换热器的精确传递函数。其次,为了验证专家pid控制器的优越性,对换热器出口温度控制系统进行仿真实验。采用试凑法整定了常规pid参数,仿真结果表明,常规pid能提高系统的稳定性,但是控制精度达不到理想效果。为了克服常规pid控制的缺陷,提出了专家pid控制方案。在常规pid的基础上,结合专家实际工程经验,设计了专家pid控制器。仿真结果表明:与常规pid控制相比,专家pid控制算法降低了系统超调量,提高了系统稳定性,并能够更快地达到稳定值,具有更好的控制效果。最后,为了验证控制方案在实际工程中的可行性,搭建霍尼韦尔PKS控制系统。在系统中,设计与开发了专家pid功能块。同时,结合实际工程需要,增加了控制算法切换功能,并完成专家pid功能块组态工作,实现了专家pid控制的现场调试运行,运行结果与仿真效果基本一致。综上所述,针对换热器出口温度设计的专家pid控制方案达到了理想的控制效果,并通过霍尼韦尔PKS系统进行实际工程测试,验证了该控制方案对换热器出口温度冷却控制的可行性和实际工程意义。

关键词：换热器温度控制参数辨识专家pid 霍尼韦尔PKS

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粉针药液配制自动控制系统研究与设计

粉针药液配制自动控制系统研究与设计

作者：向正旺华中科技大学

学位级别：硕士

粉针药液的配制需要进行一系列复杂的物理和化学过程。通过对企业生产工艺要求进行分析，并结合中国GMP(2010版)对工艺和控制系统提出的新要求，提出该企业粉针药液配制工艺的两大要点：灭菌时的温度控制和旋蒸过程时蒸发罐真空度和氮... 详细信息

粉针药液的配制需要进行一系列复杂的物理和化学过程。通过对企业生产工艺要求进行分析，并结合中国GMP(2010版)对工艺和控制系统提出的新要求，提出该企业粉针药液配制工艺的两大要点：灭菌时的温度控制和旋蒸过程时蒸发罐真空度和氮气流量的控制。研究了灭菌时的温度控制方法。灭菌时需要将所有温度监测点的温度控制在12127℃。考虑到纯蒸汽进汽方式、疏水阀工作特点和整个系统的管路布局，温度上下波动频繁，采用计算F0值以及合理调整纯蒸汽进汽的顺序和时间的方法，有效控制了系统所有温度，满足工艺要求和中国GMP(2010版)规范。研究了蒸发罐真空度和氮气流量的控制算法。旋蒸过程中抽真空和充入氮气相互影响，罐内温度随时都在变化，采用普通pid控制难以维持系统的稳定，无法达到工艺要求。研究采用专家pid控制，根据生产步骤对pid参数进行补偿，并对氮气流量进行温度和压力补偿，有效控制了二者的平衡，提高了系统控制的稳定性，保证了工艺要求。设计了一套基于西门子S7300PLC的药液配制自动化控制系统，包括硬件设计和软件设计。通过试车生产对以上两个关键技术难点的控制算法进行了验证，结果表明，灭菌温度控制和蒸发罐真空度及流量控制均能满足工艺要求，取得了良好的控制效果，保障了企业的生产。

关键词： pid 专家pid PLC 过程控制缓释微球灭菌

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磁悬浮异步电动机非线性解耦控制的研究

磁悬浮异步电动机非线性解耦控制的研究

作者：曹莉江苏大学

学位级别：硕士

无轴承电机是一种集旋转与自悬浮功能于一体的新型磁悬浮电机,其潜在的应用价值和复杂的运行控制已成为目前高速交流传动领域一个新的研究方向。磁悬浮异步电动机以其结构简单、可靠性高,成为研究最早、最多的无轴承电机类型。磁悬浮异... 详细信息

无轴承电机是一种集旋转与自悬浮功能于一体的新型磁悬浮电机,其潜在的应用价值和复杂的运行控制已成为目前高速交流传动领域一个新的研究方向。磁悬浮异步电动机以其结构简单、可靠性高,成为研究最早、最多的无轴承电机类型。磁悬浮异步电动机是一个多变量、非线性、强耦合的复杂系统,本文以磁悬浮异步电动机的非线性解耦控制为研究重点。在深入分析磁悬浮异步电动机悬浮机理的基础上,建立了电机的数学模型。针对磁悬浮异步电动机电磁转矩和径向悬浮力之间的耦合特性,研究了转矩绕组转子磁场定向矢量控制策略。应用MATLAB/Simulink建立了控制系统仿真模型,仿真结果表明,该方法基本实现了磁悬浮异步电动机电磁转矩和悬浮力之间的解耦,且具有较好的调速和悬浮特性。然后,在转矩绕组转子磁场定向控制算法基础上,运用精确线性化理论,通过对输出变量的求导,得到所需的坐标变换和非线性系统状态反馈算法,从而实现了磁悬浮异步电动机的转速、磁链及转子位置的输入输出线性化与解耦控制。并引入了专家pid控制器,仿真结果表明精确线性化方法能使电机系统在负载扰动下稳定悬浮运行,具有更好的动、静态性能。最后,基于TMS320F2812DSP对磁悬浮异步电动机系统建立了全数字控制实验平台,采用转矩绕组转子磁场定向控制策略,设计了主要的硬件系统,给出了各个功能模块的流程图。

关键词：磁悬浮异步电动机磁场定向控制精确线性化专家pid 数字控制系统

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小型便携荧光定量PCR仪设计与实现

小型便携荧光定量PCR仪设计与实现

作者：张仲鑫福建工程学院

学位级别：硕士

传统的聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)仪存在成本高、体积大、难以携带和不能即时检测等诸多缺点,这限制了其在偏远地区和医疗资源匮乏地区以及需要在现场检测等特殊场合的应用。为此,本文设计了一种基于智能手机的小... 详细信息

传统的聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)仪存在成本高、体积大、难以携带和不能即时检测等诸多缺点,这限制了其在偏远地区和医疗资源匮乏地区以及需要在现场检测等特殊场合的应用。为此,本文设计了一种基于智能手机的小型便携式荧光定量PCR仪。通过对荧光定量PCR仪工作原理及其关键技术进行分析,本文对仪器小型化后变温单元的温度控制和利用智能手机实现荧光图像检测与处理等问题开展研究,研发主要包括:(1)为了满足PCR反应中在不同阶段对温度的需求,本文提出了一种基于焦耳-水冷的4孔变温单元结构,提升了PCR热循环过程中的升降温速率;为了解决仪器小型化后带来的温度控制不稳定,精度不高的问题,对比传统的比例-积分-微分(pid)算法,在温度控制算法上选择了专家pid的温度控制算法,同时对提出的PCR变温单元进行建模,通过模态识别得到相应的传递函数,并进行了仿真对比实验。(2)为了满足小型便携化的特殊要求,进一步简化光路设计,对比三种常见的光学检测结构,结合实验室条件,本文采用了斜射式光学检测结构,利用智能手机采集PCR荧光图像,手机位于样品的正上方,便于荧光图像采集,激发光源位于样品的两侧,这样能防止激发光过强影响手机的荧光采集。本文同时开发了一个能够在安卓智能手机上运行的应用程序,完成了人机交互界面的设计,实现了小型荧光定量PCR仪的温度扩增控制和荧光图像处理分析的功能。(3)完成了样机试制,样机尺寸为33cm×32cm×16cm,重量600g,便携性好。本文完成了仪器平台的搭建工作,包括软硬件的设计与实现,最后对温度循环控制、荧光图像检测进行了相关的实验测试。仪器的平均升温速率约为2.1℃/s,最大升温速率约为2.8℃/s;平均降温速率约为1.8℃/s,最大降温速率约为2.2℃/s,恒温温控精度为±1.0℃;四通道光强度均一性良好,光学线性拟合度为R2=0.92、光学精密度<2%。设计样机的性能指标良好,具有较好的应用前景。

关键词：即时检测荧光定量PCR 小型化专家pid 图像处理