基于ZigBee的印刷機群能耗檢測技術(shù)研究.pdf

1、資源環(huán)境利用理念已經(jīng)貫穿產(chǎn)品設(shè)計、制造和使用生命周期，綠色設(shè)計、制造、材料回收和再制造已成為機械學(xué)科的重要研究內(nèi)容。目前，我國綠色印刷標準中，僅有印刷裝備效能的定性描述及環(huán)保單元的配置評價指標，至于印刷裝備的實際效能定量檢測方法仍屬于空白。本文運用矩陣分析算法建立印刷機能耗模型，利用功率測試、扭矩檢測等手段，采集從電耗、機械特性等角度研究的多種能耗數(shù)據(jù)，對后期數(shù)據(jù)進行了處理、分析。基于ZigBee技術(shù)搭建印刷機綜合能耗監(jiān)測平臺，提出基于

2、無線傳感網(wǎng)絡(luò)的印刷機能耗檢測方法。開發(fā)了一款非接觸式扭矩檢測系統(tǒng)。最后，結(jié)合基于信息能量流的控制系統(tǒng)狀態(tài)空間表達式對某型控制系進行了能觀、能控性研究。研究結(jié)果為今后印刷機能耗分析與檢測方法提供參考依據(jù)。本課題主要內(nèi)容如下:
　　1.選擇典型印刷機的執(zhí)行機構(gòu)、傳動機構(gòu)及傳動鏈為研究對象，確定其運動、力及能量流描述方法。以典型印刷機為例，以功能單元級集成為主要研究對象，進行了印刷機能耗檢測方法及監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的研究。
　　2.基于

3、ZigBee技術(shù)的印刷機能耗專用檢測、監(jiān)控技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用，包括檢測原理、技術(shù)、方法和新裝置開發(fā)以及應(yīng)用測試。其中三層能耗監(jiān)控技術(shù)研究包括:能耗檢測守護程序位于系統(tǒng)的最底層，實現(xiàn)了以傳感器為基礎(chǔ)的能耗數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。程序主要負責(zé)傳感器節(jié)點能耗數(shù)據(jù)的檢測;能耗數(shù)據(jù)匯總程序位于系統(tǒng)的中間層，負責(zé)節(jié)點能耗數(shù)據(jù)的采集和傳遞，能耗數(shù)據(jù)匯總程序運行于Android平臺下的網(wǎng)關(guān)節(jié)點上，通過該平臺可以完成數(shù)據(jù)存儲和傳遞的工作;主控端PC機上的主控監(jiān)測程序位

4、于系統(tǒng)的頂層，三層監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的搭建從主控端開始，主控端程序可同步整個網(wǎng)絡(luò)的能耗數(shù)據(jù)。
　　3.基于MATLAB的能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)分析平臺開發(fā)。以VC++語言為編程基礎(chǔ)，以MATLAB軟件(GUI)為依托，開發(fā)了可以直接表示機械特性的參數(shù)扭矩數(shù)據(jù)分析平臺。
　　4.通過建立印刷機控制系統(tǒng)線性時不變的狀態(tài)空間方程，對以信息能量流形式表達的特征信號經(jīng)過數(shù)字邏輯量化處理，研究了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性與能觀、能控性，提出了一種PLC控制系統(tǒng)能觀、