光纤拉丝机控制方法研究

摘要

光纤拉丝机是生产光学纤维的主要设备,拉伸步进电机的控制效果对光纤丝径的一致性有着重要的影响。为了获得满意的控制效果,研究了基于单片机的光纤拉丝机神经网络PID控制方法。
　　论文介绍了拉丝机控制方法的控制算法、上位机平台、下位机硬件设计和实验方法。在控制算法研究中,利用MATLAB神经网络控制箱,研究了针对拉丝机的神经网络PID控制算法。硬件电路以ADμC831芯片为核心,设计了串行通信模块、复位电路模块、并行口扩展模块等部分。软件系统包括拉丝机控制程序设计以及使用组态王设计的上位机界面。软件控制程序主要包含:神经网络PID控制算法设计,AD转换,串行通信以及电机控制程序设计。上位机控制界面的设计主要有主控制界面及各个参数设置的子界面设计。论文系统介绍了各部分设计的思路、实现方法。经过检测各个模块运行正常以后,分析结果得到了满足工作现场拉丝工艺指标的效果。
　　在应用的过程中,只需要把工作人员的经验值作为样本输入到神经网络PID模型中,使网络参数智能训练,再把得到的网络参数应用于在线控制,相应的输出控制量由输入反馈量可以计算出来。该控制系统有效地削弱了工业现场不确定因素对拉丝工艺效果的影响,具有很好的实用价值和推广性。

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1 绪论

1.1引言

1.2 本文的研究背景及意义

1.3 本文的主要研究内容安排和研究工作

2 光纤拉丝机控制方法及算法研究

2.1 光纤拉丝机的工作原理

2.2光纤拉丝机控制算法的研究

2.3 神经网络PID与神经网络和PID的对比

2.4 本章小结

3.光纤拉丝机控制系统的硬件设计

3.1 拉丝机控制系统硬件结构规划

3.2 硬件控制部分模块设计

3.3 本章小结

4 光纤拉丝机软件设计

4.1 软件开发流程及开发环境

4.2 控制系统软件程序

4.3 上位机界面

4.4 本章小结

5.系统性能测试及实验分析

5.1 拉丝机控制系统各模块性能调试

5.2 实验及结果分析

5.3 本章小结

6 结论与展望

致谢

参考文献