基于ARM的低压铸造智能控制器的研究开发

发布时间：2023-05-26 20:26

　　如今,随着国内外航空航天以及汽车领域的飞速发展,对结构精密、薄壁化、轻量化铸件的需求日益增加,为了能够满足各个领域快速增长的需求并获得结构性好、可靠性高的铸件,低压铸造技术得到了广泛应用。低压铸造技术相比于常规铸造技术具有材料利用率高以及少余量、无余量成型加工的优势。目前,国内大多采用PLC作为低压铸造机的控制器,其市场几乎被国外垄断,成本较高,并且控制算法大多采用传统的PID控制方法,控制参数无法实现实时在线调整,不具有智能化,同时控制系统的实现需要采用特定的编程语言,不利于系统后期的修改与维护。本文主要研究开发用于低压铸造工艺并采用智能控制方法的智能控制器,通过对低压铸造工艺压力曲线的研究,设计开发基于ARM的低压铸造智能控制器。本文首先详细介绍了低压铸造控制系统,分析了低压铸造工艺压力曲线特性和国内外低压铸造技术的研究现状,总结了针对低压铸造控制系统开发智能控制器的问题和研究内容;其次,对基于ARM的低压铸造智能控制器进行设计,提出硬件设计方案并对硬件各个功能模块进行设计;然后介绍了应用于低压铸造的控制方法,尤其对智能控制方法的实现原理进行详细说明;对控制器进行软件设计,设计系统...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 低压铸造技术简介
    1.3 低压铸造技术的发展和现状
    1.4 研究内容
第2章 低压铸造控制器的硬件设计
    2.1 控制器硬件设计方案
    2.2 硬件主要模块设计
        2.2.1 硬件功能设计
        2.2.2 信号转换模块设计
        2.2.3 STM32F103处理器结构
    2.3 硬件主要单元电路设计
        2.3.1 电源电路设计
        2.3.2 核心板接口设计
        2.3.3 复位电路设计
        2.3.4 显示接口电路设计
        2.3.5 报警电路设计
        2.3.6 串行通信接口设计
    2.4 本章小结
第3章 低压铸造的控制方法
    3.1 PID控制
    3.2 模糊控制
        3.2.1 模糊控制
        3.2.2 模糊语言
        3.2.3 模糊集合与隶属度函数
        3.2.4 论域
        3.2.5 量化因子与比例因子
    3.3 模糊-PID复合控制
    3.4 模糊PID控制
    3.5 自学习控制
    3.6 本章小结
第4章 低压铸造控制器软件设计
    4.1 嵌入式技术的应用
        4.1.1 嵌入式系统概述
        4.1.2 嵌入式技术的应用
    4.2 系统软件设计
        4.2.1 信号采集与输出模块设计
        4.2.2 移植μC/OS-Ⅲ
        4.2.3 基于STemWin开发监控界面
    4.3 PID控制器的设计与实现
    4.4 模糊控制器的设计与实现
        4.4.1 输入输出变量论域的确定
        4.4.2 确定输入输出语言变量值及其隶属函数
        4.4.3 模糊控制规则的建立
        4.4.4 模糊推理方法的选择及反模糊化方法的确定
        4.4.5 模糊控制算法的实现
    4.5 模糊-PID复合控制器的设计与实现
    4.6 模糊PID控制器的设计与实现
    4.7 自学习控制器的设计与实现
    4.8 本章小结
第5章 实验结果分析
    5.1 实验环境简介
    5.2 不同控制算法的实验结果分析
        5.2.1 PID控制算法
        5.2.2 模糊控制算法测试
        5.2.3 模糊-PID复合控制算法
        5.2.4 模糊PID控制算法
        5.2.5 自学习控制算法
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢



本文编号：3823231