球墨铸铁质量热分析仪的设计和实现

发布时间：2017-12-31 13:18

本文关键词：球墨铸铁质量热分析仪的设计和实现　出处：《东南大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：球墨铸铁的球化效果是决定其硬度、抗拉强度和韧性等机械性能的重要因素,而球化效果受到原材料、处理方式等因素的影响,传统的球化效果热分析预测算法是基于多元回归方法得出的,缺乏适应性。本文设计了一款检测精度高、具有适应性的球墨铸铁质量参数热分析系统,可以快速准确检测球墨铸铁碳含量、硅含量、碳当量和球化率。论文围绕球墨铸铁热分析仪的算法设计和系统实现展开研究,主要研究内容如下：(1)系统地整理了国内外在球墨铸铁热分析系统方面的研究,归纳总结了当前研究成果存在的一些问题,确定了本系统的研究内容和目标。结合球墨铸铁热分析系统的工作原理,提出本文中研究内容的总体方案,包括硬件和软件系统两个部分。(2)基于BP神经网络预测的算法设计分为球化率和成分参数预测网络,每个神经网络的设计包括输入神经元的选择,网络结构的设计以及各项参数的确定。最后通过MATLAB神经网络工具箱对算法进行仿真和训练,得到可以应用于实际预测应用中且能移植到嵌入式系统中运行的算法。(3)硬件系统主要由采样器、热电偶调理电路、控制器、人机交互、数据存储和程序调试组成。温度采集单元采用24位ADC芯片AD7193实现对K型热电偶信号的精确采集；主控单元采用飞思卡尔的K60系列微控制器,负责实现数据处理和预测算法的执行,还包括其他辅助功能的实现。(4)软件系统基于MQX实时操作系统,主要设计内容集中在应用层的任务设计,主要包括热电偶数据采集、人机交互、数据存储、冷却曲线预处理、特征温度识别和分析算法子系统。(5)最后对整个系统进行测试和检验,系统各模块工作正常,数据对比结果显示本系统对球化率、成分参数的检测精度较高,并对本文中的研究工作提出了进一步完善的方法。
[Abstract]:The goal of this paper is to study the thermal analysis system of nodular cast iron . The main research contents are as follows : ( 1 ) The design of the thermal analysis system of nodular cast iron includes the selection of input neurons , the design of network structure and the determination of parameters . ( 5 ) Finally , the whole system is tested and tested , the system modules work normally , and the data comparison result shows that the system has higher detection precision of the ball rate and the component parameter , and puts forward a further improvement method for the research work in this paper .

【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH831

【参考文献】