基于ARM的電子壓力機(jī)專用控制器研究.pdf

1、隨著技術(shù)的更新?lián)Q代，傳統(tǒng)壓力機(jī)已經(jīng)無法滿足汽車零部件、電子、家電等行業(yè)中軸類、銷釘?shù)妊b配對(duì)于壓力位移控制高精度的需求，電子壓力機(jī)以其全閉環(huán)精確控制及在線監(jiān)測(cè)評(píng)估等能提高產(chǎn)品合格率的優(yōu)勢(shì)成為漸受青睞的研究方向。
　　縱觀國(guó)內(nèi)外，電子壓力機(jī)控制方式大致分為：PLC+通用伺服系統(tǒng)+電缸模式，控制、檢測(cè)、伺服驅(qū)動(dòng)一體化專用控制器模式，PC機(jī)+運(yùn)動(dòng)控制卡+伺服系統(tǒng)模式。無論是國(guó)外采用一體化專用控制器還是國(guó)內(nèi)采用PLC+伺服系統(tǒng)的控制方案，都

2、存在各自的缺點(diǎn)，且兩者對(duì)壓裝結(jié)果的判定都是通過對(duì)幾個(gè)特定位置的壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)來實(shí)現(xiàn)的，而僅靠幾個(gè)特定位置的壓力有時(shí)無法準(zhǔn)確全面反映壓裝過程中壓力的變化，極易導(dǎo)致不合格產(chǎn)品流入市場(chǎng)。國(guó)外產(chǎn)品通常都提供價(jià)格昂貴的專用力/位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品則提供基于PC機(jī)的壓力—位移監(jiān)控軟件，但這無疑都大幅度增加了企業(yè)成本。
　　本文提出一種專用控制器+伺服的模式，研究開發(fā)了一款基于嵌入式技術(shù)的電子壓力機(jī)專用控制器，采用核心板+擴(kuò)展板的模式進(jìn)行研究設(shè)

3、計(jì)。
　　首先，在分析電子壓力機(jī)及其控制系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，提出一種基于嵌入式技術(shù)的電子壓力機(jī)專用控制器，在分析電子壓力機(jī)的工作原理及其功能需求之后，對(duì)比現(xiàn)有的幾種常用控制方案，完成對(duì)專用控制器軟硬件總體方案的設(shè)計(jì)。
　　其次，對(duì)專用控制器硬件進(jìn)行詳細(xì)研究設(shè)計(jì)，本文采用核心板+擴(kuò)展板的模式，所以硬件設(shè)計(jì)包括核心板ARM及擴(kuò)展板中FPGA的選型及其周圍電路設(shè)計(jì)，核心板與擴(kuò)展板之間的通信實(shí)現(xiàn)以及擴(kuò)展板中伺服接口電路

4、、PWM信號(hào)的產(chǎn)生及放大電路、位移數(shù)據(jù)采集電路、I/O開關(guān)量電路等的研究設(shè)計(jì)。
　　然后，對(duì)電子壓力機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，并對(duì)電子壓力機(jī)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行MATLAB/Simulink仿真模型的建立和PID控制及模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制的對(duì)比仿真，得到最終的仿真結(jié)果證明模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID明顯優(yōu)于PID控制。
　　最后，對(duì)軟件系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行選擇和構(gòu)建，完成了Linux操作系統(tǒng)的移植、內(nèi)核和根文件的定制等，并完成設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序及包括