基于嵌入式的金屬表面熱處理智能控制系統.pdf

1、熱處理是現代制造業(yè)特別是裝備制造業(yè)的重要組成部分之一，是保證金屬制品內在力學、物理、化學等使用性能和形狀尺寸穩(wěn)定的關鍵工序。滲碳是熱處理中非常重要的工藝，根據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，同時心部仍保持較高韌性。滲碳是一個發(fā)生多個物理化學反應的復雜過程，碳勢控制的精度將直接影響熱處理質量。本文總結了目前我國熱處理碳勢控制的發(fā)展現狀，設計了基于嵌

2、入式的表面熱處理智能控制系統，綜合應用了熱處理技術、嵌入式技術、傳感器技術、網絡通信技術和模糊PID控制算法等知識，主要從應用嵌入式技術進行溫度和氣氛參數的采集、滲碳層濃度分布的實時仿真、模糊PID控制算法、無線網遠程監(jiān)控等幾個關鍵問題展開研究，響應工信部提出的兩化融合的號召，對舊式碳勢控制系統進行信息化改造，本文的主要研究內容有:
　　1、綜合了市場上微機碳勢控制系統和單片機碳勢控制儀的優(yōu)點，提出新的設計方案，設計嵌入式系統平臺

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多任務操作系統，集成高精度AD、觸摸屏、PWM、WIFI網卡等功能接口，實現氧勢、溫度的實時采集處理。
　　2、建立碳勢控制數學模型，實現工件滲層碳勢分布的模擬仿真，采用Qt設計人機界面，實時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采用的增量式PID算法，通過PID參數的在線調節(jié)，使碳勢的控制具有