不规则物料等间距输送控制技术研究
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流水线上的连续无障碍生产一般都要求待加工物件在加工工序中等间距分布,而受到外形和定向要求的限制,目前主要的间距调控办法对于形状不规则的物料并不适合。针对这一问题,本文提出了通过建立间距调控输送带来进行等间距控制的方法,并对这一模型展开研究。在MATLAB环境下建立虚拟试验平台,模拟实际情况下间距调控输送带的各项功能,实现了随机物料等间距整合的目的;在此基础上完成一系列的虚拟试验,使用单因素控制变量的方法研究了主要参数对间距控制效果的影响,最终得出了不同条件下如何优化系统参数的重要结论;通过建立正交试验方案,得到了三个主要参数与平均调控带速间的回归方程;文中还提出了间距调控系统的两个改进方案:加入停机中断操作和两段式控制,通过虚拟试验分析了两种模式的各项工作指标和控制特点,得到了它们的适用条件和参数选择标准。从嵌入式系统应用与实践的角度出发,以虚拟试验平台为功能模板、Arduino单片机开发板为控制核心搭建实物试验平台,完成了虚拟试验平台的多项功能,通过实物试验证明了间距调控方法的可操作性。
摘要 | 第5-6页 |
Abstract | 第6页 |
第1章 绪论 | 第9-18页 |
1.1 供料系统的要求 | 第9页 |
1.2 供料装置的种类 | 第9-12页 |
1.3 物料的上料间距调控方法 | 第12-16页 |
1.3.1 定量计数装置 | 第12-13页 |
1.3.2 供送料机械手 | 第13页 |
1.3.3 储存缓冲技术 | 第13-16页 |
1.4 研究意义和目标 | 第16-17页 |
1.5 主要研究内容 | 第17页 |
1.6 本章小结 | 第17-18页 |
第2章 虚拟上料间距调控平台研究 | 第18-26页 |
2.1 虚拟试验环境 | 第18-19页 |
2.2 虚拟试验模型及算法 | 第19-25页 |
2.2.1 虚拟试验模型 | 第19页 |
2.2.2 调速系统控制原理 | 第19-20页 |
2.2.3 虚拟试验控制流程 | 第20-22页 |
2.2.4 虚拟模型控制算法 | 第22-25页 |
2.3 本章小结 | 第25-26页 |
第3章 物料输送虚拟试验平台数据分析 | 第26-50页 |
3.1 调速系统评价指标 | 第26-29页 |
3.1.1 评价指标和基本参数 | 第26页 |
3.1.2 评价指标分析 | 第26-29页 |
3.2 调速系统的参数选择 | 第29-46页 |
3.2.1 出口时间序列初始值 | 第29-36页 |
3.2.2 传感器位置 | 第36-41页 |
3.2.3 系统最大带速值 | 第41-45页 |
3.2.4 下料时间偏差值的离散度 | 第45-46页 |
3.3 多因素正交试验 | 第46-49页 |
3.3.1 正交试验设计 | 第46-47页 |
3.3.2 正交试验结果分析 | 第47-49页 |
3.4 本章小结 | 第49-50页 |
第4章 虚拟试验模型改进方案 | 第50-65页 |
4.1 控制模型 | 第50-51页 |
4.2 停机中断操作 | 第51-60页 |
4.3 两段式模型 | 第60-63页 |
4.4 本章小结 | 第63-65页 |
第5章 嵌入式试验台硬件设计 | 第65-73页 |
5.1 嵌入式系统的现状与特点 | 第65-66页 |
5.2 嵌入式试验平台功能概述 | 第66-67页 |
5.2.1 设计思想 | 第66页 |
5.2.2 技术方案 | 第66-67页 |
5.3 嵌入式试验平台控制系统 | 第67-72页 |
5.3.1 单片机开发板电路 | 第67-68页 |
5.3.2 步进电机选型 | 第68-69页 |
5.3.3 步进电机驱动电路 | 第69-71页 |
5.3.4 信号传感器 | 第71-72页 |
5.4 本章小结 | 第72-73页 |
第6章 嵌入式试验台软件设计 | 第73-85页 |
6.1 嵌入式系统程序设计 | 第73-79页 |
6.1.1 控制原理 | 第73页 |
6.1.2 步进电机控制 | 第73-74页 |
6.1.3 系统各部件连接 | 第74-75页 |
6.1.4 系统控制的实现 | 第75-79页 |
6.2 试验设计和结果分析 | 第79-84页 |
6.2.1 实物试验的参数设置 | 第79-80页 |
6.2.2 试验数据记录 | 第80-82页 |
6.2.3 下料时间分布分析 | 第82-83页 |
6.2.4 试验数据分析与结论 | 第83-84页 |
6.3 本章小结 | 第84-85页 |
第7章 研究结论与展望 | 第85-87页 |
7.1 研究结论 | 第85页 |
7.2 研究展望 | 第85-87页 |
参考文献 | 第87-89页 |
发表文章 | 第89-90页 |
致谢 | 第90-91页 |
附录 | 第91-96页 |
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