流速仪检定伺服控制系统开发

发布时间：2017-10-09 04:17

  本文关键词：流速仪检定伺服控制系统开发

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【摘要】：水文监测对水资源的开发利用、防汛抗旱等具有极其重要的意义。在水文监测中,转子式流速仪被广泛使用。为保证流速仪在测量流速时的精度,需要定期对其进行检定。然而目前国内流速仪检定系统大多设备陈旧,技术落后,检定精度和自动化水平均较低。本论文主要针对于此,受托于某水文局,实现对流速仪检定系统的升级改造。流速仪检定系统主要有车速控制系统、信号采集系统和成果输出三部分组成,论文着重完成了车速控制系统的设计以及成果输出,并对信号采集完成了读取功能。通过分析国内外研究现状,对不同传动控制系统方案进行比较,确定采用伺服控制技术对车速控制系统进行改造升级。现场总线技术的运用,使得车速控制系统完成了PLC与伺服控制系统的分布式系统构建,人机交互界面的开发实现了人机交互的功能。成果输出部分,通过对流速仪信号的采集以及对车速信息的记录,利用MATLAB软件完成了对流速仪输出数据的处理、存储,并输出检定成果。通过OPC技术的使用,完成了人机交互数据与数据处理软件的动态交换。改造后的检定系统技术先进,操作便捷,测量和系统性能优良,满足国家一级水槽的检定标准,具有较强的行业竞争力。
【关键词】：流速仪检定系统 伺服控制技术 PLC 现场总线技术 OPC
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P335;TP273
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-6
• 第一章 绪论6-12
• 1.1 本课题的研究背景和意义6-8
• 1.1.1 本课题的研究背景6-7
• 1.1.2 本课题的研究意义7-8
• 1.2 流速仪检定系统的发展现状8-10
• 1.3 论文完成的主要工作10-12
• 第二章 流速仪检定系统方案设计12-21
• 2.1 流速仪检定系统介绍12-14
• 2.1.1 流速仪系统简介12-13
• 2.1.2 流速仪检定系统的设计要求13-14
• 2.2 流速仪检定控制系统的设计14-17
• 2.2.1 总体方案设计14
• 2.2.2 传动控制系统设计14-15
• 2.2.3 流速仪检定系统的确定15-17
• 2.3 控制系统设备选型17-21
• 2.3.1 PLC控制系统17-18
• 2.3.2 流速仪检定伺服系统18-20
• 2.3.3 人机交互系统与数据处理功能20-21
• 第三章 伺服控制系统介绍21-31
• 3.1 现场总线技术21-25
• 3.1.1 现场总线简介21
• 3.1.2 profibus-dp报文介绍21-25
• 3.2 伺服控制系统25-28
• 3.2.1 伺服控制系统简介25-26
• 3.2.2 伺服系统的控制方式26-27
• 3.2.3 伺服系统的优势27-28
• 3.3 伺服控制器参数识别28-31
• 3.3.1 模糊控制器的原理与组成28-29
• 3.3.2 模糊PID控制器参数整定极其原理29-31
• 第四章 流速仪车速伺服控制系统开发31-51
• 4.1 车速控制系统总体设计31
• 4.2 车速控制系统硬件设计31-33
• 4.3 车速控制系统软件设计33-36
• 4.4 检定系统伺服控制的实现36-51
• 4.4.1 伺服系统参数配置36-43
• 4.4.2 控制参数的优化43-44
• 4.4.3 实现主控制器与伺服系统的通讯44-48
• 4.4.4 伺服系统性能分析48-51
• 第五章 流速仪检定系统成果输出51-61
• 5.1 信号采集系统的实现51-53
• 5.2 成果输出的实现53-61
• 5.2.1 流速仪曲线拟合53-55
• 5.2.2 曲线拟合的实现55-59
• 5.2.3 成果输出59-61
• 第六章 总结与展望61-62
• 参考文献62-64
• 致谢64-66

【参考文献】

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1 韩珂;;西门子变频特点及热连轧传动控制研究[J];科技创新导报;2013年13期

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本文编号：998116