基于ARM及PID神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的注塑機控制器設(shè)計與研究.pdf

1、現(xiàn)代注塑機的發(fā)展重點在于提高控制水平和整機自動化程度,以及整機優(yōu)化設(shè)計和加工工藝的改進方面,以滿足對于注塑制品質(zhì)量及節(jié)能的要求。隨著自動化技術(shù)、計算機技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展,注塑機行業(yè)得到了飛速的發(fā)展,同時,注塑機控制技術(shù)亦成為該領(lǐng)域中的一個研究熱點。注塑機控制器是注塑機的心臟,它控制著注塑機的各種過程動作,實現(xiàn)對溫度、時間、位置、壓力和流量等進行有效的控制與調(diào)節(jié)。注塑機控制器主要由各種繼電器元件、各種電子元件、各種檢測元件及自動化儀表所

2、組成,它同液壓系統(tǒng)緊密結(jié)合,共同實現(xiàn)對注塑機工藝過程的精確與穩(wěn)定控制。
　　論文在對注塑機電控系統(tǒng)進行詳細分析的基礎(chǔ)上,提出了利用PID神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制算法對塑機料筒溫度進行控制的方法,并對該方法進行了仿真分析,接著闡述了基于ARM處理器LPC2138的注塑機控制器的軟硬件設(shè)計,最后對系統(tǒng)的運行調(diào)試方法進行了介紹。
　　注塑機料筒加熱系統(tǒng)是一個具有大慣性、大遲延和時變特性的復(fù)雜控制對象,常規(guī)的串級PID控制系統(tǒng)很難取得較好的調(diào)

3、節(jié)品質(zhì),而使用基于PID神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的料筒溫度控制策略可以獲得很好的控制效果。仿真結(jié)果表明,與傳統(tǒng)PID控制相比,PID神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制不僅改善了系統(tǒng)的動態(tài)性能,而且在一定程度上也克服了熱工對象的時變性對控制效果的影響。
　　針對注塑機的特點及實際控制要求,控制器的硬件總體設(shè)計方案采用了雙ARM處理器的主——從結(jié)構(gòu)方式,該方案可以實現(xiàn)對任務(wù)的合理分配,從而保證工藝過程控制更加實時、精確、可靠。主機部分主要包括鍵盤輸入電路和液晶顯示電路

4、;從機主要包括溫度檢測電路、位移量輸入檢測電路以及比例閥輸出控制電路等。鍵盤輸入電路采用了專用的鍵盤管理器件ZLG7290,液晶顯示選用了320×240的點陣式液晶模塊。溫度檢測電路中采用儀表放大器AD620對熱電偶信號進行放大,并通過V/F器件LM331實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換。位移檢測電路采用了帶有串行接口的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADS7844,而比例閥輸出控制電路的數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片選用了TLC5620C。
　　在軟件設(shè)計部分,首先詳細介紹IAP技術(shù)、