基于嵌入式的金屬表面熱處理智能控制系統(tǒng).pdf

1、熱處理是現(xiàn)代制造業(yè)特別是裝備制造業(yè)的重要組成部分之一，是保證金屬制品內(nèi)在力學(xué)、物理、化學(xué)等使用性能和形狀尺寸穩(wěn)定的關(guān)鍵工序。滲碳是熱處理中非常重要的工藝，根據(jù)工件性能的不同要求，滲碳后工件表面含碳量為0.8％～1.2％，工件內(nèi)部碳勢呈梯度分布，使表面擁有較高硬度、耐磨性和抗疲勞性，同時(shí)心部仍保持較高韌性。滲碳是一個(gè)發(fā)生多個(gè)物理化學(xué)反應(yīng)的復(fù)雜過程，碳勢控制的精度將直接影響熱處理質(zhì)量。本文總結(jié)了目前我國熱處理碳勢控制的發(fā)展現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了基于嵌

2、入式的表面熱處理智能控制系統(tǒng)，綜合應(yīng)用了熱處理技術(shù)、嵌入式技術(shù)、傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和模糊PID控制算法等知識(shí)，主要從應(yīng)用嵌入式技術(shù)進(jìn)行溫度和氣氛參數(shù)的采集、滲碳層濃度分布的實(shí)時(shí)仿真、模糊PID控制算法、無線網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控等幾個(gè)關(guān)鍵問題展開研究，響應(yīng)工信部提出的兩化融合的號(hào)召，對舊式碳勢控制系統(tǒng)進(jìn)行信息化改造，本文的主要研究內(nèi)容有:
　　1、綜合了市場上微機(jī)碳勢控制系統(tǒng)和單片機(jī)碳勢控制儀的優(yōu)點(diǎn)，提出新的設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)

3、，保證性能的前提下降低成本，以ARM11處理器為控制核心，搭載嵌入式Linux多任務(wù)操作系統(tǒng)，集成高精度AD、觸摸屏、PWM、WIFI網(wǎng)卡等功能接口，實(shí)現(xiàn)氧勢、溫度的實(shí)時(shí)采集處理。
　　2、建立碳勢控制數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)工件滲層碳勢分布的模擬仿真，采用Qt設(shè)計(jì)人機(jī)界面，實(shí)時(shí)顯示碳勢變化曲線和滲層碳勢分布模擬曲線。
　　3、研究采用模糊PID算法替代舊式滲碳控制系統(tǒng)采用的增量式PID算法，通過PID參數(shù)的在線調(diào)節(jié)，使碳勢的控制具有