基于DSP的注塑机运动控制器设计及控制算法研究

发布时间：2021-03-24 00:05

　　注塑机是塑料加工的主要设备,随着人们对塑料制品质量要求的日益增长,对注塑机的运动控制精度要求也不断提高。为了推动塑料工业的快速发展,研究注塑机的运动控制具有重要的意义。本论文以某型号的注塑机为研究对象,搭建控制系统的软硬件平台,设计基于模型补偿的自适应鲁棒控制算法来提高注塑机上的控制性能,并通过实验验证。首先,论文介绍了注塑机的工作原理,针对注塑机上的控制需求,对嵌入式软硬件平台进行改造设计。提出了控制系统总体的控制方案,根据功能模块设计了相应的接口电路。介绍了软件开发平台以及上位机人机界面的设计过程,实际运行表明,开发出来的控制系统运行可靠,满足注塑机上的控制要求。其次,对注塑机泵控伺服系统进行动力学建模,分析了系统中存在的参数不确定、外干扰等非线性动力学问题,根据设计图纸对系统的模型参数进行计算。之后将自适应鲁棒控制算法应用在注塑机运动跟踪控制进行研究,基于反演法对高阶的动力学进行了分解,设计了具有模型补偿和参数在线自适应功能的自适应鲁棒控制算法,并在理论上证明了其具有优越的瞬态性能及稳态性能。随后基于Matlab/Simulink软件平台对控制算法进行了仿真,验证了所提出的控制算... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985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】：

图１．１?ＤＩ００ＳＶ注塑机??

?Ｉ??制品顶出Ｈ?开模Ｐ——｜射台后退ｈ—｜冷却，熔胶??图１．３注塑机生产过程流程图??３）注射速度为了获得密度均勻的制品，需要在短时间内将熔料填入型腔，因此注??射速度可以影响塑料制品的质量。低速时，充模时间长，容易出现残余应力及裂缝；高速??时熔料经过浇口容易吸入气体从而影响制品的表面质量。??１．２．２注塑机控制系统研究现状??１．２．２．１注塑机控制器硬件研究现状??运动控制器技术近年来快速发展，并逐步成长为一个独立的产业，发展规模也越来越??备受瞩目。同时，运动控制理论研究不断取得突破，进一步推动了国内外运动控制器的快??速发展。注塑机的控制器的性能对注塑机能否按工艺流程实现压力、温度、位置等高精度??控制具有重要影响。??为了提高注塑机的控制精度，国内外很多学者注塑机上的控制系统进行了研究：??姚磊等［７］利用单片机对料筒温度控制系统进行改造，将温度控制精度提高到±２°Ｃ。??不足之处是单片机的控制能力，无法实现对整个机器的自动控制。??曹岩炳和刘伯强等［８］使用ＰＬＣ来控制注塑机

确保准确性的前提下应尽可能快。??２．１．３系统控制方案设计??根据功能需求，注塑机控制系统的总体控制方案如图２．２所示：??＿＾??Ｐ＇?Ａ＇?Ｉ??ｐ：４?ｊ?Ｈ?ｍ?位移传感器??Ｑｉ?Ｑ：??压力传感器?ＡＷＶ?Ｘ????義?乂糾ｊ?乂??？供?＾?旋转变Ｈ器???，丄?１??压力信号采集模块１１模拟量输出模块［＊｜?伺服驱动器?Ｉ?Ｉ位移信号采集模块??Ｉ?Ｉ?Ｉ??控制接口???＿＿ｍ?ｉｕ???????！下位机ＤＳＰ控制系统?ｒ?，?！?！ＷＢａＴＥ；！??｜?！?｜模拟勵出顯?｜数字量５出職｜控制输出模块?Ｉ?｜上位机ＡＲＭ人机界面｜??Ｉ?温控系统?丨???；?丨丨?｜??！?ｎ?７１??ｔｒ?〒！ｒｓ－２３２；?ｉ?；??！?ｒ－?－］?ｉ?？?！?ｉ＾＾１１?ｉ??！?；￣￣Ｉ?ｓ．．．＃??１?！?ｌｉ?！?＂：?介?ｉ?Ｌ－?—?，?ｉ?！?ｉ?（?ｉ??］加热信号输出板丨?丨?＾??！?ｉ?模拟量输入?ｉ?，?丨Ｉ??！??！?：?｜ＣＡＮ总线通信模块｜?：?｜?；］?＇??二一二二二二－二二－二?１?考毛与Ｊ８ＪＳ多麥??Ｊ?＇?１??图２．２注塑机控制系统整体方案??控制系统通过ＤＳＰ的模拟输出模块输出电压控制信号，作用在伺服驱动器上，进而??使得伺服电机带动定量泵驱动整个注塑机液压系统。液压缸在运动的过程中，通过压力传??感器实时获取当前液压缸的压力信号


本文编号：3096658