调压铸造计算机控制系统设计与控制方法研究

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1、西北工业大学硕士论文摘要摘要本文在简要介绍调压铸造工艺流程的基础上，提出了采用自动/手动两种方式对TY-1型调压铸造控制系统进行控制的设计方案，给出了根据铸造工艺要求所设计的气路系统结构图，分别介绍了分布式计算机控制系统和手动控制系统的概况。文中详细介绍了分布式计算机控制系统中上位测试计算机系统的硬件结构和用工控组态软件LabVIEW实现的上位机应用程序，包括压力传感器标定程序、串行通讯程序、曲线输入程序、铸造流程显示程序和故障报警程序等。同时，作者深入研究了LabVIEW与其他语言的接口技术。为了在上、下位机之间传送数据和命令，本文基于RS232标准，设计了简便的适合于本

2、系统的串口通讯协议，并在软件上实现了发送和接受数据及命令的功能。论文通过机理分析方法确定了系统模型的结构，利用系统辨识方法进一步确定了模型的参数。通过极点配置的方法分别对上、下腔子系统设计了常规PID控制器，进行了仿真研究，在现场通过了调试并应用于实际铸造系统上。实践证明，这种控制器能满足指标要求。针对系统中被控对象参数随压力发生变化的实际情况，作者提出了一种变参数PID控制器的设计方法，仿真结果表明这种方法对改善系统的性能是有效的。为了提高系统的抗干扰性，保证调压铸造系统中最重要的指标一压差的控制精度，作者又提出了模糊加PID混合控制器方案，并且进行了仿真验证，取得了满意

3、的效果。关键词:调压铸造上、下腔子系统串口通讯模糊控制变参数PID控制极点配置西北工业大学硕士论文AbstractBasedonthebriefintroductionaboutthetechnicalprocedureofadjustablepressurecasting,thispaperputsforwardaschemeonTY1adjustablepressurecastingcontrolsystem.Inthesystem,theprocessofadjustablecastingiscontroled勿usingtwomodes-manualcontrolm

4、odeandautomaticcontrolmode.Withregardtothedistributedcomputercontrolsystem,thepapergivesadetaileddescriptionofthehardwarestructureofthemeasurecomputerandAfteracquiringtheroughmodelofthesystem勿analyzingtheworkprinciple,thesystemgivestheaccuratemathematicalmodelsoftheupperandlowersystem妙iden

5、tificationmethod-leastsquaresestimation,thenitadoptsthemethodofpoleassignmenttodesignclassicalP1Dcontrollerforeachsystem.Thesimulationresultsshowthatthisalgorithmproducesasatisfiedefect,soitisusedontherealcastingsystem.Afterthat,anadjustableparameterPIDcontrollerisproposedtocompensatethech

6、angeofparametersintheplants.BoththetwokindsofPIDcontrolersaresimulated,thecomparisonoftheresultsshowoutthatthesecondproposalattainsamoreremarkableefect.Finally,theFuzzy-PIDcompoundcontrolerispresentedtorestrainthenoiseandimprovethecontrolprecisionofthepressuredeviationanddiferentialpressur

7、edeviation.ThesimulationresultsofthedesignarewellmettherequirementAdjustablepressurecastingUppersystemandLowersystemAsynchronousserialcommunicationFuzzycontrolPoleassignmentAdjustableparameterPIDcontroller西北工业大学硕士论文第一章绪论第一章绪论'LI课题来源、背景及研究意义本课题来源于西北工业大学计算机控制与智能