热风回流焊机温控系统的研制与开发

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1、中南大学硕士学位论文热风回流焊机温控系统的研制与开发姓名：陶吉利申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：鲁五一20040401摘要随着电子器件微型化及SMT(表面贴装技术)的发展，热风回流焊机应用日益广泛。由于在热风回流焊机的控制过程中，被控参数具有非线性、不确定性等因素，传统的PID控制器难以取得满意的控制效果。本文实现了用下位机改进PID控制算法进行热风回流焊机的计算机控制。同时，针对回流焊机温区多，人工参数整定效率低的问题，研究了PID参数自整定的方法。并在下位机的基础上，提出了上位机插值模糊PID控制算法。本文所做主要工作如下所示：l、针对热风回流焊机自身特点和生产现场需要

2、，设计了一整套多CPu嵌入式硬件系统，并在此基础上，编制了与硬件电路配套的各软件模块。同时，采用了较为新颖的软硬结合、相互制约的系统抗干扰措施。2、提出了简化的单参数黄金分割法PID参数自整定方法，并根据现场有可测扰动的情况，研究了将前馈和变速积分PID反馈控制相结合，运用到温控对象上的方法。3、针对下位机控制方法的某些不足，提出了基于上位机的模糊PID参数在线自校正方法，同时为克服模糊控制对E、EC不易划分过细，而回流焊机系统必须对扰动作出及时反应的矛盾，提出简化的插值法模糊PID参数在线自校正算法，并给出了MATLAB仿真实例。4、采用半图形化的虚拟仪器语言LABwIND0ws／CVI开发

3、了界面友好，功能完善的上位机监控程序。目前，采用下位机控制方式的单片机监控系统己可完全取代PLc监控系统，并已投入试运行，稳态控制精度可达到±3℃。关键词：热风回流焊机，PID参数自整定，黄金分割法，模糊自校正ABSTRACTThedevelopingofsMT(SurfaceMountTechnology)andelectroniccomponentminiaturizationhasmaderenowsolderingsystemapplicationwidely．Intheprocessofcontrollingthesystem，becausetheprocessparametersa

4、renonlinearandnon—fixed，thetraditionalPIDcontr01lerwasdi埘c11lttoacquirethesatisfyingcontrolresult．Thepaperaccomplishedthesirocco—circumnuencereflowsolderingsystemcontrolbytheadVancedPIDalgorithminslaVemachine．Tos01vetheproblemofinefficientmanualparameterstuningofthemulti—chamberoven，themethodsofPIDp

5、arametersself_tuningwasstudied．Onbaseoftheslavemachinemethods，theinte叩olationfUzzy—PIDparametersonlineselfItuningalgorithminmastermachinewasputforward．Themainworkwaslistedasf“1．w，s：1．7110meettheneedofitstraitanditspracticalproduction，themulti—CPUembeddedhardwaredesignandtherelevantsoftwaredesignwasf

6、inished．Funhermore，thenovelanti．jammingmeasurewasadoptedbycombiningofthehardwareandsoftwarewhichwerebomrestricted．2．AnsimplifiedPIDself二tuningmethodusinggoldensectionsingleparameteroptimizationwasputfbrward，andaccordingtotheexistofdetecteddisturbinspot，feedfbrwardandalterableintegralPIDf色edbackcompo

7、undcontrolalgorithmwhichwasappliedinthetemperatureobjectisstudied．3．Aimedatsomedefectsofcontrolalgorithminslavemachine，thefuzzy-PIDparameteronlineself-tuningalgorithmbasedonmastermachineisdeveloped．Be