基于ARM的電子壓力機專用控制器研究.pdf

1、隨著技術的更新?lián)Q代，傳統(tǒng)壓力機已經無法滿足汽車零部件、電子、家電等行業(yè)中軸類、銷釘等裝配對于壓力位移控制高精度的需求，電子壓力機以其全閉環(huán)精確控制及在線監(jiān)測評估等能提高產品合格率的優(yōu)勢成為漸受青睞的研究方向。
　　縱觀國內外，電子壓力機控制方式大致分為：PLC+通用伺服系統(tǒng)+電缸模式，控制、檢測、伺服驅動一體化專用控制器模式，PC機+運動控制卡+伺服系統(tǒng)模式。無論是國外采用一體化專用控制器還是國內采用PLC+伺服系統(tǒng)的控制方案，都

2、存在各自的缺點，且兩者對壓裝結果的判定都是通過對幾個特定位置的壓力進行監(jiān)測來實現(xiàn)的，而僅靠幾個特定位置的壓力有時無法準確全面反映壓裝過程中壓力的變化，極易導致不合格產品流入市場。國外產品通常都提供價格昂貴的專用力/位移監(jiān)測系統(tǒng)，國內產品則提供基于PC機的壓力—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的電子壓力機專用控制器，采用核心板+擴展板的模式進行研究設

3、計。
　　首先，在分析電子壓力機及其控制系統(tǒng)國內外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的基礎上，提出一種基于嵌入式技術的電子壓力機專用控制器，在分析電子壓力機的工作原理及其功能需求之后，對比現(xiàn)有的幾種常用控制方案，完成對專用控制器軟硬件總體方案的設計。
　　其次，對專用控制器硬件進行詳細研究設計，本文采用核心板+擴展板的模式，所以硬件設計包括核心板ARM及擴展板中FPGA的選型及其周圍電路設計，核心板與擴展板之間的通信實現(xiàn)以及擴展板中伺服接口電路

4、、PWM信號的產生及放大電路、位移數據采集電路、I/O開關量電路等的研究設計。
　　然后，對電子壓力機控制系統(tǒng)進行數學建模，并對電子壓力機運動機構進行MATLAB/Simulink仿真模型的建立和PID控制及模糊神經網絡PID控制的對比仿真，得到最終的仿真結果證明模糊神經網絡PID明顯優(yōu)于PID控制。
　　最后，對軟件系統(tǒng)的運行環(huán)境進行選擇和構建，完成了Linux操作系統(tǒng)的移植、內核和根文件的定制等，并完成設備驅動程序及包括