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

1、現(xiàn)代注塑機(jī)的發(fā)展重點(diǎn)在于提高控制水平和整機(jī)自動(dòng)化程度,以及整機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)和加工工藝的改進(jìn)方面,以滿足對(duì)于注塑制品質(zhì)量及節(jié)能的要求。隨著自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展,注塑機(jī)行業(yè)得到了飛速的發(fā)展,同時(shí),注塑機(jī)控制技術(shù)亦成為該領(lǐng)域中的一個(gè)研究熱點(diǎn)。注塑機(jī)控制器是注塑機(jī)的心臟,它控制著注塑機(jī)的各種過程動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、時(shí)間、位置、壓力和流量等進(jìn)行有效的控制與調(diào)節(jié)。注塑機(jī)控制器主要由各種繼電器元件、各種電子元件、各種檢測(cè)元件及自動(dòng)化儀表所

2、組成,它同液壓系統(tǒng)緊密結(jié)合,共同實(shí)現(xiàn)對(duì)注塑機(jī)工藝過程的精確與穩(wěn)定控制。
　　論文在對(duì)注塑機(jī)電控系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)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(duì)塑機(jī)料筒溫度進(jìn)行控制的方法,并對(duì)該方法進(jìn)行了仿真分析,接著闡述了基于ARM處理器LPC2138的注塑機(jī)控制器的軟硬件設(shè)計(jì),最后對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)試方法進(jìn)行了介紹。
　　注塑機(jī)料筒加熱系統(tǒng)是一個(gè)具有大慣性、大遲延和時(shí)變特性的復(fù)雜控制對(duì)象,常規(guī)的串級(jí)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(dòng)態(tài)性能,而且在一定程度上也克服了熱工對(duì)象的時(shí)變性對(duì)控制效果的影響。
　　針對(duì)注塑機(jī)的特點(diǎn)及實(shí)際控制要求,控制器的硬件總體設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)對(duì)任務(wù)的合理分配,從而保證工藝過程控制更加實(shí)時(shí)、精確、可靠。主機(jī)部分主要包括鍵盤輸入電路和液晶顯示電路

4、;從機(jī)主要包括溫度檢測(cè)電路、位移量輸入檢測(cè)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(diǎn)陣式液晶模塊。溫度檢測(cè)電路中采用儀表放大器AD620對(duì)熱電偶信號(hào)進(jìn)行放大,并通過V/F器件LM331實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換。位移檢測(cè)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(jì)部分,首先詳細(xì)介紹IAP技術(shù)、