基于嵌入式无轴凹版印刷机套色控制系统的研究

发布时间：2017-04-08 01:03

  本文关键词：基于嵌入式无轴凹版印刷机套色控制系统的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：凹版印刷技术广泛应用于各个行业的产品包装上,它是国内外印刷领域的重要组成部分,而自动套色控制系统作为凹版印刷机的核心组成模块,是保证高品质印刷的重要功能。本文在详尽地分析了套色控制系统的工作原理基础上,针对套色控制系统具有不确定性、大时滞性以及震荡和大超调等特点,分别研究了基于BP神经网络的PID控制、模糊PID控制、和改进的基于Smith预估器的模糊PID控制三种控制算法的原理并进行了仿真研究。仿真实验表明,在印刷版辊高速运行状态下,基于BP神经网络PID控制器的系统动态响应曲线超调量大、稳定时间长,不能满足套色系统高精度控制的要求。而模糊PID控制器的系统动态响应表现良好,超调量小、调节时间短,但依然存在无法适应版辊运行速度降低,采样周期增大的情况。考虑到套色系统速度降低时受时滞参数的影响较大,因而在模糊PID控制器的反馈回路加上改进的Smith预估器以抵消采样周期的变化,最后仿真实验结果表明,改进的基于Smith预估器的模糊PID控制器能够适应印刷版辊速度的降低,同时具有良好的抗干扰性能。本文采用CAN总线实现各套色控制单元与上位机之间的通信,CAN总线具有通信灵活、可靠性高等特点。套色控制单元采用STM32F407芯片,它具有基本扩展CAN外设,支持2.0A和B版本的CAN协议。本文设计了CAN总线通信接口电路,完成了CAN总线通信程序的设计,实现了CAN的标准数据帧的发送,中断接收以及中断错误管理等功能。同时,也为以后进一步实现各个控制单元之间的协调控制打下良好的通信基础。在完成凹版印刷套色控制系统的主体设计工作基础上,对ARM嵌入式系统的程序加密方法进行了研究,最后,实现了基于身份识别码的加密功能。
【关键词】：套色控制系统 BP神经网络 模糊PID Smith预估器 CAN总线
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TS835;TP273
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 课题背景及意义9-11
• 1.2 套色控制系统的研究现状及发展趋势11-16
• 1.3 研究的主要内容及章节安排16-19
• 1.3.1 研究的主要内容16-17
• 1.3.2 论文章节安排17-19
• 第2章 套色控制系统的工作原理19-27
• 2.1 凹版印刷套色原理19-21
• 2.2 套色系统控制模型21
• 2.3 套色偏差的检测21-23
• 2.3.1 误差检测元件工作原理21-22
• 2.3.2 脉冲信号的处理22-23
• 2.4 套色偏差的修正23-25
• 2.4.1 单元套色偏差的修正23-24
• 2.4.2 基本PID控制算法24-25
• 2.4.3 同步控制25
• 2.4.4 套色系统的难点25
• 2.5 本章小结25-27
• 第3章 套色控制系统算法研究27-43
• 3.1 基于BP神经网络PID控制27-30
• 3.1.1 BP神经网络27
• 3.1.2 基于BP神经网络的PID控制算法27-29
• 3.1.3 基于BP神经网络PID的套色控制算法研究29-30
• 3.2 模糊PID控制器设计30-37
• 3.2.1 模糊PID控制原理30-31
• 3.2.2 模糊控制器设计31-35
• 3.2.3 模糊PID的套色控制算法研究35-37
• 3.3 Smith预估控制器设计37-40
• 3.3.1 Smith预估控制算法37-38
• 3.3.2 改进的Smith预估控制算法38-39
• 3.3.3 改进的基于Smith预估器模糊PID的套色控制算法研究39-40
• 3.4 本章小结40-43
• 第4章 基于STM32的CAN通信技术实现43-55
• 4.1 CAN总线通信特点43
• 4.2 CAN总线传输线及连接方法43-44
• 4.3 报文传输格式44-45
• 4.4 CAN总线错误处理45-47
• 4.4.1 错误状态界定46
• 4.4.2 错误状态的转换46-47
• 4.5 基于STM32的CAN通信软件的设计47-53
• 4.5.1 基于套色控制系统的控制器连接方式47
• 4.5.2 CAN总线初始化47-50
• 4.5.3 CAN总线发送程序50-52
• 4.5.4 CAN总线接收和错误处理52-53
• 4.6 本章小结53-55
• 第5章 STM32芯片程序的加密方法55-63
• 5.1 嵌入式系统控制程序加密方法概括55-57
• 5.1.1 基于芯片身份识别码的加密方法55-56
• 5.1.2 基于片内RC振荡器频率的加密方法56-57
• 5.2 基于STM32的FLASH读写操作57-61
• 5.2.1 读保护57-58
• 5.2.2 Flash写操作58-60
• 5.2.3 加密实现60-61
• 5.3 本章小结61-63
• 第6章 总结与前景展望63-65
• 参考文献65-69
• 作者简介及科研成果69-70
• 致谢70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈北荣;;日本太洋DT-2000横向套色系统死机故障的分析及解决[J];印刷技术;2016年06期

2 张永华;高宏玲;杨s，

本文编号：291705