电池极板涂布在线测厚系统软件设计.pdf

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1、硕士学位论文电池极板涂布在线测厚系统软件设计SOFTWAREDESIGNOFBATTERYPLATECOATINGON-LINEGAUGINGSYSTEM孔鑫哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TP216.1学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文电池极板涂布在线测厚系统软件设计硕士研究生：孔鑫导师：杨旭东副教授申请学位：工程硕士学科：控制工程所在单位：航天学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP216.1U.D.C:621.3DissertationfortheMaster

2、DegreeinEngineeringSOFTWAREDESIGNOFBATTERYPLATECOATINGON-LINEGAUGINGSYSTEMCandidate：KongXinSupervisor：AssociateProf.YangXudongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ControlEngineeringAffiliation：DepartmentofControlEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Inst

3、itution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要锂离子电池在当今社会生产生活中的应用已经非常广泛，电池正负极板的厚度及均匀性是影响锂离子电池性能与寿命的重要因素。传统的电池极板厚度检测一般在涂布生产过程结束后进行，有较大的滞后性；采用激光传感器的在线测厚系统能够应用于涂布生产过程中，实时检测极板厚度并调整涂布生产状况，能够提高电池极板涂布生产的合格率。本课题所研究的激光在线测厚系统在原有测厚系统的基础上进行了改进。为了提升在线测厚系统的测量精度，提高涂布生产环境下的抗干扰能力，在分析原有测厚系统测量误差来源的基

4、础上，设计了激光传感器自动校正装置，改进了测厚系统传感器横向扫描方式，研究了软件的数字滤波方法，并根据涂布生产的需要增加了涂布机调刀量反馈，实现在线测厚系统对生产过程的反馈与控制。上位机作为整个测厚系统的指令控制与数据处理的核心，系统的种种改进都需要通过上位机软件的编程设计得以实现。选用Windows操作系统下的C++Builder6.0作为软件的开发平台，采用客户端和服务器的软件设计架构，实现了友好的人机交互界面。利用多线程编程技术，设计了串口通信线程类，实现了上位机与多个串口资源的同时通信；利用自定义消息功能，实现了软件线程间的同步与通信；采用多级滤波方法，实现

5、了软件在线数字滤波功能；设计传感器横向扫描的控制方法，实现了测厚系统自动校正的数据处理算法；根据涂布类型的不同，设计了连续涂布与间隙涂布两种膜厚处理算法；建立了涂布控制对象的模型，设计了涂布机调刀量反馈的数字控制方法。经过对在线测厚系统的测试，证明改进的系统能够对电池极板的涂布生产情况进行实时监测，具有了更高的测量精度及抗干扰能力，应用调刀量反馈控制能够自动调整涂布生产参数，提高生产质量与效率，具有较高的应用价值。关键词：软件设计；厚度检测；传感器校正；调刀量反馈-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractLithium-ionbatterieshavebe

6、enwidelyusedinproductionandlifeintoday'ssociety.Thethicknessanduniformityofbatteryplatesareimportantfactorsthataffecttheperformanceandlifeoflithium-ionbatteries.Thetraditionalbatteryplatethicknessdetectionisgenerallyperformedaftertheendofthecoatingproductionprocess,andthereisalargelag.

7、On-linethicknessmeasurementsystemusinglasersensorscanbeappliedtothecoatingproductionprocess.Real-timedetectionofplatethicknessandadjustmentofcoatingproductionstatuscanimprovethepassrateofbatteryplatecoatingproductionTheon-linelaserthicknessmeasurementsystemstudiedinthisprojecthasbeen