基于嵌入式系統(tǒng)的木材干燥窯參數(shù)在線.pdf

1、木材應(yīng)用在裝修家具、建筑工程、機(jī)械制造等領(lǐng)域。木材干燥是木材加工的關(guān)鍵步驟之一,整套木材干燥設(shè)備包括木材干燥窯檢測(cè)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。本課題選擇木材干燥窯檢測(cè)系統(tǒng)為研究背景,運(yùn)用傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)、統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論以及多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù),研制出智能化木材含水率在線實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)。
　　本課題研究了國(guó)內(nèi)外木材干燥窯檢測(cè)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),吸收借鑒國(guó)內(nèi)外研究成果,并結(jié)合企業(yè)的技術(shù)支持,研發(fā)了基于嵌入式系統(tǒng)的木材干燥窯參數(shù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

2、。該系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)木材干燥過(guò)程中的干燥窯溫度、相對(duì)濕度、試材的相對(duì)電阻率。系統(tǒng)將多路檢測(cè)信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路處理傳給嵌入式處理器。嵌入式系統(tǒng)硬件處理速度快、軟件兼容性較好移植便利,在嵌入式平臺(tái)即可完成格拉布斯準(zhǔn)則剔除異常數(shù)據(jù),以及加權(quán)求平均對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)一步平滑,通過(guò)CAN總線上傳處理結(jié)果到上位機(jī)系統(tǒng)。在上位機(jī)系統(tǒng)完成在線建模預(yù)測(cè)木材含水率,提高系統(tǒng)檢測(cè)精度。針對(duì)木材干燥窯特定的工作環(huán)境,分析檢測(cè)系統(tǒng)干擾源,合理規(guī)劃信號(hào)傳輸線的布局以及PCB

3、布局布線設(shè)計(jì),提高系統(tǒng)EMC抗干擾能力。
　　當(dāng)木材為絕干時(shí),其電阻值高達(dá)100,為了滿(mǎn)足測(cè)量精度,木材電阻率檢測(cè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換量程。對(duì)于多路溫度檢測(cè),由長(zhǎng)距離信號(hào)傳輸帶來(lái)的信號(hào)線內(nèi)阻對(duì)檢測(cè)精度的影響,提出了利用數(shù)字電位器實(shí)現(xiàn)基于平衡電橋的三線制PT100引線內(nèi)阻自動(dòng)補(bǔ)償電路。根據(jù)木材干燥過(guò)程中含水率連續(xù)不突變的特點(diǎn),研究了基于“乒乓”模型的隨機(jī)權(quán)重粒子群算法(Particle swarm optimization,PSO)參數(shù)尋優(yōu)