柱塞式生物质成型机成型控制系统研究

发布时间：2021-04-18 23:59

　　本文涉及的柱塞式生物质成型机是课题组自研设备,使用三相异步电机提供成型动力,采取非预热式加热方式。本文针对传统的成型机控制设备分散,操作不便,同时成型过程中会出现加热不及时,导致成型质量降低等缺点,设计了成型机控制系统。本文阐述的柱塞式成型机控制系统分为硬件电路设计、软件程序设计、软硬仿真验证等。硬件电路设计部分主控芯片选用STM32F412RGT6,使用Cadence Capture设计压力温度采集电路、加料提醒电路、控制系统开关电路等。本文使用Cadence PSpice功能创建器件仿真模型,建立仿真电路,对成型加热温度、进料、压力信号采集等功能的电路模拟调试。调试结果显示,电路设计合理,满足系统需求。系统控制程序分为STM32程序和串口触摸屏操作界面设计,其中STM32控制程序是基于RTX系统使用支持RTX系统的MDK5开发,包含加热控制任务、温度采集任务、压力采集任务等主任务和中断任务组成。柱塞式生物质成型机控制系统中的加热控制对象是热流道弹簧加热圈,采用增量式积分分离PID控制温度。本文通过MATLAB Simulink建立算法模型,对几种PID算法仿真。仿真结果显示,增量式... 

【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１自研柱塞成型机机械主体结构??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?Ｓｅｌｆ－Ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ?Ｐｌｕｎｇｅｒ?Ｆｏｒｍｉｎｇ?Ｍａｃｈｉｎｅ?Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ?Ｍａｉｎ?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??

Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?Ｓｙｓｔｅｍ?Ｈａｒｄｗａｒｅ?Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ??统软件设计方案??软件是基于ＳＴＭ３２?ＨＡＬ库和ＲＴＸ（ｒｅａｌ?ｔｉｍｅ?ｓｙｓｔｅｍ）操作系统开发。ＲＴ好，调度任务时间短，在相同硬件条件下，比其他实时操作系统反应３２软件开发通常使用ＭＤＫ－ＡＲＭ、ＩＡＲ－ＥＷＡＲＭ等软件，其中ＭＤＫＲＴＸ系统，减小ＲＴＸ系统移植的难度。??Ｘ系统可使用信号量、事件标志切换不同的任务，其中使用较多的事。ＲＴＸ系统利用事件标志切换任务主要有两种形式，中断任务切换务切换到一般任务，各自有相关的函数可以调用。系统软件的结构为系统主函数执行任务，其中一般任务函数和中断任务函数，设置内部资调用函数对１０?口操作，实现读取数据等任务。??机控制系统程序开发可使用ＳＴＭ３２ｃｕｂｅｍｘ软件，配置控制系统需的时钟、ＩＯ?口等资源（ＵＭ１７２２，２０１４）。ＳＴＭ３２ｃｂｕｅｍｘ?调用?ＨＡＬ?库，片机资源后，可直接生成系统代码，极大的减小软件开发时间（ＵＭ１７２５，２

低速时钟芯片选用负载电容小于７ｐＦ的晶体，另外Ｃｕ、Ｃｕ应该小于１５??ｐＦ，因此选用型号为ＡＢＳ０６－１０７－３２．７６８ｋＨｚ－Ｔ晶体，频率为３２．７６８ｋｈｚ，负载电容大??小为４ｐＦ。ＳＴＭ３２Ｆ４１２外部时钟电路如图３．２。??１２??

【参考文献】：
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本文编号：3146419