基于神经网络的波峰焊控制系统研究

摘要

波峰焊接技术是表面贴装中应用非常广泛的一种焊接技术，特别是对于插装电路板的焊接。随着表面贴装技术的发展，焊接的种类日益增多，贴片元件的使用也越来越广泛。但是在很多应用领域插件电路板仍然被广泛的使用，所以研究波峰焊控制技术也是非常重要的。 本文以具体项目为背景，描述了波峰焊控制系统的软硬件设计以及预热区温度控制算法。系统采用目前工业控制领域应用非常广泛的分布式控制系统，它运行稳定、抗干扰能力强、易于扩展。系统中采用PLC作为下位机控制器，上位机界面用通用工控软件Intouch来制作。利用OPC技术将温度控制算法嵌入到上位机监控系统中。这样处理层次分明、结构明确、便于更新。 针对温度大惯性、纯滞后的特点，本课题从传热学的角度详细分析了影响炉温的各类参数，引入BP神经网络对预热区的温度进行控制。建立了五输入、一输出的动态模型，并利用神经网络的自学习能力对其参数进行了优化。通过试验和仿真证明了该控制算法达到了预期的目的，效果很好。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及关于学位论文使用授权说明

第一章绪论

1.1工程背景与研究意义

1.1.1工程背景概述

1.1.2研究意义

1.2本文的研究内容及篇章结构安排

1.2.1研究内容

1.2.2篇章结构安排

第二章波峰焊机的工作原理与构造

2.1波峰焊简介

2.1.1波峰焊机的基本结构

2.1.2波峰焊接的工艺流程

2.1.3波峰焊接工艺中的常见问题分析

2.1.4波峰焊机的发展趋势

2.2波峰焊控制策略分析

第三章控制系统设计

3.1系统总体架构

3.2硬件设计

3.2.1 PLC及其扩展模块介绍

3.2.2变频调速

3.2.3步进电机控制

3.2.4温度控制

3.2.5电源线的EMI滤波器设计

3.3软件设计

3.3.1监控平台设计

3.3.2 PLC程序设计

3.3.3 OPC技术

3.3.4 MODBUS通信协议

3.3.5软件抗干扰技术

第四章基于BP神经网络的温度控制算法研究

4.1神经网络简介

4.1.1神经网络概述

4.1.2神经网络的基本结构

4.1.3神经网络的学习规则与算法

4.2基于BP算法的温度控制器设计与实现

4.2.1BP网络学习算法

4.2.2控制器设计

4.2.3实验分析

第五章总结与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间科研及论文完成情况