一種新型短距離光電傳感器檢測控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、光電傳感器是一種被廣泛使用在工業(yè)自動化過程中，利用光來檢測物體存在與否的自動化產(chǎn)品，而光電傳感器檢測控制系統(tǒng)又是其中最核心的部分，其包括傳感器處理芯片、控制電路、檢測光學(xué)結(jié)構(gòu)和自動示教控制算法。擁有先進(jìn)的光電傳感器檢測控制系統(tǒng)的光電傳感器，能夠給使用者提供最佳的檢測性能，面對不同的檢測環(huán)境，都可以自動進(jìn)行快速調(diào)整并穩(wěn)定的檢測。
　　本文針對短距離光電傳感器檢測控制系統(tǒng)自動示教過程的非線性、瞬時性和強(qiáng)干擾性等特性，采用了模糊PID控

2、制算法，來處理控制對象無法精確建立數(shù)學(xué)模型的問題。本文以投光電壓作為被控對象，根據(jù)工程師在實(shí)踐中獲得的控制經(jīng)驗(yàn)加以總結(jié)，確定模糊規(guī)則，采用加權(quán)平均模糊推理方法，利用MATLAB獲得模糊控制總表，進(jìn)行離線數(shù)據(jù)驗(yàn)證，建立了以模糊PID控制理論為基礎(chǔ)的自動示教控制系統(tǒng)。
　　在具體實(shí)現(xiàn)方面，為了保證短距離光電傳感器的準(zhǔn)確、快速的檢測，采用ARM微控制器實(shí)現(xiàn)控制算法，選取CSP芯片作為傳感器的核心電路控制芯片，使用基于PSD（Positi

3、on Sensitive Detector）的三角形測量方法構(gòu)成傳感器的光學(xué)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了一種新光電傳感器檢測控制系統(tǒng)。
　　通過實(shí)際的測試實(shí)驗(yàn)，對比采用PID控制和采用模糊PID控制下，短距離光電傳感器的投光電壓變化曲線和響應(yīng)輸出。實(shí)驗(yàn)證明，相比于經(jīng)典PID控制，使用模糊PID控制后，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時間縮短50％，超調(diào)量下降到穩(wěn)定檢測時的23%，針對強(qiáng)光照射、黑色檢出體和高反射率背景物這三種復(fù)雜實(shí)驗(yàn)環(huán)境的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，均獲得了相同的測試結(jié)