基于DSP的定尺飛鋸控制系統(tǒng)研究.pdf

1、中國是管材生產(chǎn)與加工的大國，生產(chǎn)量和加工量均居世界前列。然而由于技術(shù)和設(shè)備的落后，相關(guān)企業(yè)的管材損耗率在切割加工時居高不下，而精度、效率和穩(wěn)定性卻差強(qiáng)人意，利潤率也因此大打折扣。而以TMS320F28069為運(yùn)動控制器、由變頻器驅(qū)動三相異步電動機(jī)的定尺飛鋸控制系統(tǒng)，精度、效率和穩(wěn)定性均可滿足企業(yè)的要求，并且與同性能設(shè)備相比有價格優(yōu)勢。
　　本文所述定尺飛鋸控制系統(tǒng)由以TMS320F28069處理器為核心的運(yùn)動控制器、伺服型變頻器、

2、觸摸屏、鋸車系統(tǒng)以及測速系統(tǒng)等組成。該系統(tǒng)引入脈沖長度簡化運(yùn)算和操作，提高了更換設(shè)備時的效率。測量各運(yùn)動組件的速度時采用M/T加權(quán)平均過渡法來進(jìn)行測速，使轉(zhuǎn)速在切換處可平滑過渡，測量誤差較為穩(wěn)定無波動，從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。鋸車的速度控制在各個階段采取不同的策略:加速和減速時速度控制函數(shù)分別以函數(shù)“sin2x”和“cos2x”為基礎(chǔ)，可減小對控制電機(jī)的沖擊;鋸車同步調(diào)整階段采用內(nèi)環(huán)為分區(qū)式PID控制的雙閉環(huán)調(diào)節(jié)策略，以滿足系統(tǒng)較高的動態(tài)

3、特性要求;鋸車零點(diǎn)調(diào)整階段采取雙閉環(huán)PID調(diào)節(jié)策略。切管時，鋸片轉(zhuǎn)速實(shí)時調(diào)整，與鋸片和管材的接觸面積呈正相關(guān)，可有效減少切口毛刺。
　　本文對定尺飛鋸控制系統(tǒng)的硬件電路和軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并搭建實(shí)驗(yàn)平臺，得到如下實(shí)驗(yàn)結(jié)果:通過在觸摸屏界面上操作可實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)定、狀態(tài)監(jiān)測、手動試車、自動操作和模擬操作等功能;各試車動作執(zhí)行過程正確;各運(yùn)動組件的行進(jìn)長度和速度測量準(zhǔn)確穩(wěn)定;模擬了對管材進(jìn)行2m～6m定長切割的過程，定尺精度可達(dá)到3mm，鋸