沸騰式送粉器嵌入式控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā).pdf

1、激光增材制造是工業(yè)發(fā)展的一種新型制造技術(shù),能夠有效提高原材料的綜合性能。送粉器作為激光增材制造技術(shù)設(shè)備系統(tǒng)的重要組成部分,粉末輸送的穩(wěn)定性和均勻性都會(huì)影響增材制造層的性能、尺寸精度、成形效率，本文根據(jù)激光增材制造對(duì)送粉器的需求結(jié)合國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r，自主設(shè)計(jì)新型的沸騰式送粉器和嵌入式閉環(huán)控制系統(tǒng)。使用模塊化方式設(shè)計(jì)送粉器粉倉(cāng)內(nèi)核結(jié)構(gòu),結(jié)合氣壓傳動(dòng)理論設(shè)計(jì)送粉器的氣路回路，其中包括沸騰氣路、輸送氣路、溢流氣路和振動(dòng)氣路；通過(guò)對(duì)比沸騰氣、輸送

2、氣和溢流氣等氣流量大小對(duì)送粉速度影響的實(shí)驗(yàn)，探索送粉器的送粉規(guī)律和主要的性能指標(biāo)，得到沸騰氣流量對(duì)送粉率的影響更加顯著，并且具有良好的線性關(guān)系；基于上述關(guān)系，在沸騰氣路添加電磁比例閥，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明電磁比例閥的加入能顯著改善沸騰氣流量和送粉率線性度。
　　本研究在實(shí)驗(yàn)結(jié)論的基礎(chǔ)之上，開(kāi)發(fā)了基于dsPIC數(shù)字信號(hào)處理器為核心的嵌入式控制系統(tǒng)。根據(jù)實(shí)際需求制定的整體控制方案，設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)的硬件電路：主控板電路模塊、線性穩(wěn)壓電源電路模塊

3、、顯示電路模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和光耦抗干擾模塊的設(shè)計(jì)；然后在硬件基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟件驅(qū)動(dòng)程序，包括模擬信號(hào)采集程序、去皮程序、抗干擾濾波程序、模數(shù)轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)程序、PID閉環(huán)控制程序；完成對(duì)控制系統(tǒng)的軟硬件調(diào)試后，為輔助下位機(jī)調(diào)整PID參數(shù)，能夠直觀地觀察實(shí)際送粉率曲線的變化，利用PC機(jī)運(yùn)算能力強(qiáng)、速度快、顯示界面好等優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于虛擬儀器Lab VI EW的上位機(jī)，求得出粉精度最高的PID算法參數(shù)值。最后進(jìn)行送粉器的穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，繪制出實(shí)驗(yàn)