基于称量自校正的精油灌装系统研制

发布时间：2017-06-17 11:05

  本文关键词：基于称量自校正的精油灌装系统研制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：微量液体灌装系统主要应用在化工、食品、医药等生产过程中。精油、口服液、针剂等通过复杂工艺提取出来的经济价值较高的产品,对生产环境、灌装精度、封装质量等方面都有着更加严格、苛刻的要求。本文针对现有精油灌装系统存在的工艺不稳定、灌装效率低、计量不准确、信息化和智能化程度不高等共性问题展开研究,系统结合先进机械制造技术、伺服控制技术以及工业控制技术,重点开展改进工艺、提高计量精度、实现在线补灌以及改善系统工作可靠性和稳定性等方面的研究工作。论文具体研究内容包括:(1)在回转式灌装结构的基础上,根据工艺要求,对原有系统进行了工艺改进和结构优化;(2)针对灌装过程出现的累积误差问题,设计了基于光栅尺的计量钢位移检测反馈环节,并采用遗传PID控制,改善了系统性能,以确保设备一次灌装的精度;(3)设计了基于质量检测的自校正补灌环节,根据检测数据计算补灌量,采用小脑神经网络PID复合控制策略,确保系统灌装的精度和稳定性;(4)设计了基于PLC控制的精油灌装位置伺服控制系统与基于STM32的补灌测控系统,实现了主、从控制系统之间的串行通讯,确保整个系统协调、稳定地运行。本文以回转式、小容量灌装系统为研究对象,提出一系列提高灌装精确性和工作可靠性的措施,形成了在灌装行业具有推广意义的技术成果,对改善直线式、大容量灌装系统的性能也具有一定的借鉴意义。
【关键词】：回转式 精油灌装 位置伺服 补灌 遗传PID 小脑神经网络
【学位授予单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB486.3
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 论文研究的目的及意义8-9
• 1.2 灌装机械的国内外发展现状及趋势9-11
• 1.2.1 灌装机械的国内外发展现状9-10
• 1.2.2 灌装机械的发展趋势10-11
• 1.3 灌装机分类及原理11-12
• 1.4 论文主要内容12-13
• 第二章 精油灌装系统工艺结构改进设计13-22
• 2.1 精油灌装机的主要设计要求13
• 2.2 系统的构成13-16
• 2.3 灌装机的结构设计16-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第三章 精油灌装计量缸位置伺服系统研究22-36
• 3.1 基于光栅尺的位置反馈环节设计22-25
• 3.1.1 问题的提出22
• 3.1.2 基于光栅尺的位置伺服系统22-23
• 3.1.3 光栅尺位移传感器的工作原理23-24
• 3.1.4 光栅尺位移传感器的功能24-25
• 3.2 永磁低速同步电机25-28
• 3.2.1 永磁低速同步伺服电动机数学模型25-27
• 3.2.2 永磁低速同步电机伺服系统数学模型27-28
• 3.3 传统PID控制策略28-30
• 3.4 基于遗传算法的PID控制策略30-35
• 3.4.1 遗传算法的基本原理31
• 3.4.2 基于遗传算法的PID整定原理31-34
• 3.4.3 仿真结果分析34-35
• 3.5 本章小结35-36
• 第四章 精油灌装系统补灌控制系统研究36-45
• 4.1 补灌问题的提出36-37
• 4.1.1 误差的来源及分类36-37
• 4.1.2 补灌工艺的设计思想37
• 4.2 永磁同步电机电机的数学模型37-38
• 4.3 CMAC与PID复合控制38-42
• 4.3.1 小脑模型神经网络概述38-39
• 4.3.2 CMAC算法39-41
• 4.3.3 CMAC与PID复合控制算法41-42
• 4.4 仿真及分析42-44
• 4.5 本章小结44-45
• 第五章 基于PLC的自校正灌装系统电气控制系统设计45-61
• 5.1 系统设计流程45-46
• 5.2 电气元件选型46-52
• 5.2.1 PLC的选型46-49
• 5.2.2 质量反馈伺服系统控制器选型49-50
• 5.2.3 传感器的选型50
• 5.2.4 变频器选型50-52
• 5.3 输入/输出（I/O）点定义52
• 5.4 电气控制功能设计52-53
• 5.5 人机界面设计53-58
• 5.5.1 按键说明54
• 5.5.2 精油灌装机的触摸屏选型54-55
• 5.5.3 触摸显示屏功能设计55-56
• 5.5.4 触摸显示屏常用界面56-58
• 5.6 实验分析58-60
• 5.6.1 实验条件58
• 5.6.2 实验方法研究58
• 5.6.3 实验结果分析58-60
• 5.7 本章小结60-61
• 第六章 总结与展望61-63
• 6.1 论文总结61
• 6.2 研究展望61-63
• 致谢63-64
• 参考文献64-67
• 作者简介67
• 攻读硕士学位期间研究成果67

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 冯婷;李兴;程满金;马兰忠;勾芒芒;;有限水分条件下集雨补灌灌溉制度研究[J];内蒙古水利;2007年04期

2 罗俊杰,乔小林,唐小明,王勇;陇东旱塬降雨径流集蓄与补灌农田效应研究[J];甘肃农业科技;1997年06期

3 席本强;梁冰;;生态护坡技术的智能补灌控制系统研究[J];水资源与水工程学报;2010年03期

4 王建中;建设降雨集流补灌工程形成主动抗旱技术体系[J];山西水土保持科技;2000年03期

5 赵西宁;吴普特;冯浩;汪有科;;浅论黄土高原集雨补灌农业的地位与作用[J];武汉大学学报(工学版);2009年05期

6 何久安;;干旱山区抗旱补灌新措施——家庭移动式自压滴渗灌溉系统[J];甘肃水利水电技术;2009年12期

7 ;[J];;年期

中国重要会议论文全文数据库 前6条

1 周文麟;;甘肃集雨补灌农业的技术体系及回顾展望[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策（下册）[C];2002年

2 徐云文;王海景;;蔬菜集雨补灌技术[A];面向未来的土壤科学（下册）——中国土壤学会第十二次全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集[C];2012年

3 郑大玮;张建新;程满金;马兰忠;;砒砂岩地区集雨补灌示范区建设与可持续发展[A];第四次全国雨水利用技术研究会暨学术年会专辑论文集[C];2004年

4 李兴;程满金;马兰忠;崔彩;;黄土高原半干旱区集雨补灌玉米增产机理的研究[A];中国水利学会2007学术年会雨水利用与社会经济环境可持续发展分会场论文集[C];2007年

5 张步，

本文编号：458137