動(dòng)力鋰電池組裝配生產(chǎn)線(xiàn)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、動(dòng)力鋰電池作為新能源汽車(chē)的核心部件，其裝配過(guò)程目前大多停留在手工操作階段，生產(chǎn)效率低下，失誤率高，裝配精度達(dá)不到要求，勞動(dòng)強(qiáng)度大。這一系列問(wèn)題都嚴(yán)重制約著新能源汽車(chē)的產(chǎn)能和成本。本課題依托深圳某新能源公司實(shí)際項(xiàng)目需求，開(kāi)發(fā)一套動(dòng)力鋰電池裝配生產(chǎn)線(xiàn)控制系統(tǒng)，能夠一天24小時(shí)穩(wěn)定可靠工作，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力鋰電池組的自動(dòng)化裝配。
　　該系統(tǒng)采用基于CAN總線(xiàn)的分布式控制系統(tǒng)，分為兩個(gè)層次即工位現(xiàn)場(chǎng)控制層（下位機(jī)）和生產(chǎn)線(xiàn)管理層（上位機(jī)）。下位機(jī)

2、系統(tǒng)各工位間既相互獨(dú)立，又協(xié)調(diào)工作，共同完成動(dòng)力鋰電池模組的裝配任務(wù)；上位機(jī)系統(tǒng)則通過(guò)人機(jī)交互界面負(fù)責(zé)生產(chǎn)線(xiàn)以2分鐘為一生產(chǎn)節(jié)拍同步運(yùn)行，同時(shí)控制生產(chǎn)線(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、分析，故障診斷、處理等?；谏a(chǎn)線(xiàn)控制系統(tǒng)的硬件平臺(tái)，論文進(jìn)行了若干關(guān)鍵技術(shù)的研究，具體工作如下：
　　在動(dòng)力鋰電池組裝配生產(chǎn)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制策略問(wèn)題上，首先，下位機(jī)各工位機(jī)械手采用交流位置伺服系統(tǒng)的模糊 PID控制，該控制策略結(jié)合模糊控制靈活、適應(yīng)性強(qiáng)及常規(guī)PID控制精

3、度高的特點(diǎn)，共同提高控制系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)特性；其次，在裝配過(guò)程中，為了讓每個(gè)軸在啟動(dòng)或者停止時(shí)產(chǎn)生不必要的沖擊、失步、振蕩，對(duì)S型加減速曲線(xiàn)算法進(jìn)行研究，克服了直線(xiàn)加減速算法的缺點(diǎn)，運(yùn)行速度十分平穩(wěn)，柔性度極高，特別適合高速裝配；最后，從聯(lián)動(dòng)的角度出發(fā)，采用八方向直線(xiàn)插補(bǔ)，在節(jié)約裝配時(shí)間、提高效率的同時(shí)對(duì)給定軌跡的逼近也更加準(zhǔn)確。
　　在基于標(biāo)準(zhǔn) CAN總線(xiàn)的分布式控制系統(tǒng)中，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)很多，負(fù)載很大時(shí)， CSMA/CD協(xié)議僅保證網(wǎng)

4、絡(luò)中高優(yōu)先級(jí)報(bào)文的實(shí)時(shí)傳送，而低優(yōu)先級(jí)報(bào)文則在多次的競(jìng)爭(zhēng)總線(xiàn)使用權(quán)的過(guò)程中失敗，導(dǎo)致低優(yōu)先級(jí)消息的傳輸產(chǎn)生不確定延時(shí)，甚至出現(xiàn)無(wú)法發(fā)送進(jìn)而退出總線(xiàn)的現(xiàn)象。針對(duì)這一問(wèn)題，著重研究了DMS算法和指數(shù)分區(qū)EDF算法，結(jié)合這兩者算法的優(yōu)點(diǎn)，提出一種混合調(diào)度算法，通過(guò)TrueTime進(jìn)行仿真，結(jié)果表明該混合算法在保證控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性的基礎(chǔ)上，不僅使系統(tǒng)具有較高的帶寬利用率，而且還降低了系統(tǒng)資源的消耗。
　　論文最后采用模塊化的編程思想，對(duì)