基于SOPC技術(shù)的動態(tài)定量稱重控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、在化工、水泥、糧食、飼料等行業(yè)的生產(chǎn)過程中，都需要對產(chǎn)品進行定量包裝。現(xiàn)在的定量秤重控制系統(tǒng)設(shè)計通常采用單片機作為控制核心，但是單片機的處理能力低，不能很好的滿足設(shè)計要求；后來出現(xiàn)采用DSP作為控制核心，雖然DSP的處理能力能夠滿足要求，但由于這種傳統(tǒng)的設(shè)計，實現(xiàn)的定量秤重控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能固定，缺乏一定的靈活性。另一方面，現(xiàn)在的物料稱重控制一般采用空中量補償法，落差值用于補償由于外界干擾及機械慣性等因素造成的偏差，使得實際給料滿足精度

2、要求。但是由于調(diào)整落差值是在當次給料結(jié)束后，給料進程是不可逆的，對下次給料僅是一個待修正的值，難以提高精度。 本研究采用Altera公司的SOPC解決方案，研制一臺針對粉末狀產(chǎn)品的定量稱重控制器，它基于NiosⅡ雙核結(jié)構(gòu)，其中一個NiosⅡ處理器專門負責高速的數(shù)據(jù)采集及處理，另外一個NiosⅡ處理器完成與上位機通訊功能。運用可靠性高、穩(wěn)定性好、應(yīng)用靈活并可以對頻率很低的信號實現(xiàn)濾波的FIR數(shù)字濾波算法過濾數(shù)據(jù)采集過來的信號。利用

3、QuartusⅡ自定義外設(shè)和Avalon總線多主并行處理的特點，采用Verilog HDL語言實現(xiàn)LCD控制器和FIR濾波，使得電路最小化，降低了外界干擾。然后，本文對動態(tài)稱重定量下料過程進行了較為深入的研究，建立了下料過程動態(tài)稱量的數(shù)學模型。在動態(tài)稱量過程分析研究的基礎(chǔ)上，提出了預(yù)測控制的方法，從而有效的提高了稱量精度。相對于傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)解決方案而言，本課題所采用的SOPC系統(tǒng)解決方案縮短了開發(fā)周期、減少了器件數(shù)目、提高了系統(tǒng)的性