跑台丝网印刷烘干系统温控器的研究
发布时间：2021-04-15 16:26
丝网印刷在纺织印染行业中有着广泛的应用,烘干作为丝网印刷的最后一步工序,通过烘干过程高温处理,使染料和纤维有机结合,才能保证印花不变色和掉色。温度作为丝网印刷烘干系统的重要控制量,对产品质量起着举足轻重的作用。本文基于STM32微控制器进行烘干系统温控器的研究,设计了可以实现多通道温度采集与控制的温控器,具体内容如下:（1）通过分析跑台丝网印刷烘干系统的实际工程应用场景,确定温控器技术指标,将温控器分为四大模块,据此对温控器总体方案进行分析和设计。（2）建立温控器硬件系统,其电路主要包括微控制器最小系统、温度采集模块、加热管驱动模块、人机交互与通信模块和电源模块,完成了温控器硬件原理图与PCB设计。（3）对该多输入多输出的温控系统设计了解耦控制算法,并在此基础上分别设计了PID解耦控制算法和模糊解耦控制算法,利用MATLAB软件进行控制系统仿真,验证了解耦控制算法的效果,并对两种算法进行仿真对比,得出模糊解耦控制算法具有更好的系统动态性能,选取模糊解耦控制算法作为温控器的温控算法。（4）设计了温控器的软件,并应用数字滤波算法高测温系统抗干扰性。（5）对温控器进行调试与实验,通过测温模块...
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AI-7048多路PID温控器
大学硕士学位论文 第一章 姆龙（Omron）等品牌占领了较大的温控器市场份额。而国内温控器受其电件供应链管理欠佳，研发测试条件受限等因素影响，开发出来的温控器在精定性等方面尚与国外有一定差距，仅在成本上具有一定优势。如图1-1所示，厦门宇电公司开发的AI-7048多路PID温度控制器，支持多种的热电偶或PT100二线制输入，最高支持四路可编程测量输入回路和四路控路，控制算法为人工智能PID调节算法。如图1-2所示，为欧姆龙公司生产CD系列数字温控器，支持热电偶和铂电阻型温度传感器输入，支持继电器或电压输出两种方式，但仅支持一路的输入采集和输出控制。可以看到其在算法，人机交互方面都具有一定优势，但是对于多通道输入、多通道输出的仅到四通道，而本文研究的温控器拟采用更多的通道进行控制，不能很好的需求。
场合使用中接线麻烦，同时硬件成本较高。综上，选用了三线制双恒流源电路，既从一定程度上消除了导线电阻带来的误差，又兼顾现场接线的便捷性和产品硬件成本。双恒流源测温原理图如图2-4所示，其中1I 、2I 为恒流源，1r 、2r 、3r 为导线电阻，xR 为PT100电阻，R为100Ω的标准电阻。输出电压信号的计算公式为：O 2 1 1 1 x 22U U U I r R I r R （2-1）
【参考文献】：
期刊论文
[1]热风式枸杞烘干机烘干室结构优化及流场分析[J]. 于洋,李若兰,夏治新,卢宇. 农机化研究. 2019(09)
[2]基于神经网络补偿的温湿度试验箱模糊解耦控制[J]. 石书培,褚建新,周贤文. 工业仪表与自动化装置. 2018(05)
[3]基于双闭环PI控制的电流解耦控制系统研究[J]. 刘正宇,李俊桥,李政琦. 自动化与仪表. 2018(08)
[4]基于Cortex-M3的CAN总线中继器设计[J]. 余坤,刘文超. 仪表技术与传感器. 2018(07)
[5]基于Web的分布式窑炉温控器设计[J]. 王利恒,易金平,王志航. 自动化与仪表. 2018(07)
[6]基于四线制PT100的矿用温度传感器设计[J]. 郝叶军. 煤矿机电. 2018(03)
[7]热电偶和热电阻的区别与应用简介[J]. 杨君,陈大海. 世界有色金属. 2017(18)
[8]铂电阻Pt100的温度测量方法[J]. 张梅珠,熊伟,郑喆,吴丹. 气象水文海洋仪器. 2017(03)
[9]基于自适应遗传算法的DFB激光器模糊PID温控系统[J]. 马小雨. 沈阳工业大学学报. 2017(04)
[10]基于自抗扰控制技术的电压源变流器电流解耦控制方法[J]. 盛超,唐酿,朱以顺,丁业豪,王传旭. 广东电力. 2017(02)
硕士论文
[1]基于神经网络的自抗扰控制算法在黑体源温控系统的应用[D]. 张静.天津理工大学 2018
[2]红色外黑体温控系统设计与实现[D]. 范中雷.北京交通大学 2016
[3]跑台丝网印刷烘干机的控制系统设计[D]. 薛佰洋.东华大学 2016
[4]面向半导体封装工艺的多输入温控器设计与实现[D]. 黄真.华中科技大学 2015
[5]印染布料烘干过程节能系统的设计与仿真[D]. 王丽辰.中国计量学院 2014
[6]双通道温控仪建模与解耦控制技术研究[D]. 龚伟.西华大学 2013
[7]基于变论域模糊控制的温控器的研究[D]. 古超.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：3139682
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AI-7048多路PID温控器
大学硕士学位论文 第一章 姆龙（Omron）等品牌占领了较大的温控器市场份额。而国内温控器受其电件供应链管理欠佳，研发测试条件受限等因素影响，开发出来的温控器在精定性等方面尚与国外有一定差距，仅在成本上具有一定优势。如图1-1所示，厦门宇电公司开发的AI-7048多路PID温度控制器，支持多种的热电偶或PT100二线制输入，最高支持四路可编程测量输入回路和四路控路，控制算法为人工智能PID调节算法。如图1-2所示，为欧姆龙公司生产CD系列数字温控器，支持热电偶和铂电阻型温度传感器输入，支持继电器或电压输出两种方式，但仅支持一路的输入采集和输出控制。可以看到其在算法，人机交互方面都具有一定优势，但是对于多通道输入、多通道输出的仅到四通道，而本文研究的温控器拟采用更多的通道进行控制，不能很好的需求。
场合使用中接线麻烦，同时硬件成本较高。综上，选用了三线制双恒流源电路，既从一定程度上消除了导线电阻带来的误差，又兼顾现场接线的便捷性和产品硬件成本。双恒流源测温原理图如图2-4所示，其中1I 、2I 为恒流源，1r 、2r 、3r 为导线电阻，xR 为PT100电阻，R为100Ω的标准电阻。输出电压信号的计算公式为：O 2 1 1 1 x 22U U U I r R I r R （2-1）
【参考文献】：
期刊论文
[1]热风式枸杞烘干机烘干室结构优化及流场分析[J]. 于洋,李若兰,夏治新,卢宇. 农机化研究. 2019(09)
[2]基于神经网络补偿的温湿度试验箱模糊解耦控制[J]. 石书培,褚建新,周贤文. 工业仪表与自动化装置. 2018(05)
[3]基于双闭环PI控制的电流解耦控制系统研究[J]. 刘正宇,李俊桥,李政琦. 自动化与仪表. 2018(08)
[4]基于Cortex-M3的CAN总线中继器设计[J]. 余坤,刘文超. 仪表技术与传感器. 2018(07)
[5]基于Web的分布式窑炉温控器设计[J]. 王利恒,易金平,王志航. 自动化与仪表. 2018(07)
[6]基于四线制PT100的矿用温度传感器设计[J]. 郝叶军. 煤矿机电. 2018(03)
[7]热电偶和热电阻的区别与应用简介[J]. 杨君,陈大海. 世界有色金属. 2017(18)
[8]铂电阻Pt100的温度测量方法[J]. 张梅珠,熊伟,郑喆,吴丹. 气象水文海洋仪器. 2017(03)
[9]基于自适应遗传算法的DFB激光器模糊PID温控系统[J]. 马小雨. 沈阳工业大学学报. 2017(04)
[10]基于自抗扰控制技术的电压源变流器电流解耦控制方法[J]. 盛超,唐酿,朱以顺,丁业豪,王传旭. 广东电力. 2017(02)
硕士论文
[1]基于神经网络的自抗扰控制算法在黑体源温控系统的应用[D]. 张静.天津理工大学 2018
[2]红色外黑体温控系统设计与实现[D]. 范中雷.北京交通大学 2016
[3]跑台丝网印刷烘干机的控制系统设计[D]. 薛佰洋.东华大学 2016
[4]面向半导体封装工艺的多输入温控器设计与实现[D]. 黄真.华中科技大学 2015
[5]印染布料烘干过程节能系统的设计与仿真[D]. 王丽辰.中国计量学院 2014
[6]双通道温控仪建模与解耦控制技术研究[D]. 龚伟.西华大学 2013
[7]基于变论域模糊控制的温控器的研究[D]. 古超.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：3139682
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3139682.html
