一种新型振动供料器及其控制系统的研究

摘要

振动供料器是自动加工和自动装配系统的一种供料装置。由于其整列、定向性优良，供料效率高，通用性好，因此在各种机械设备的制造，仪表的加工与装配，电子元件的生产和组装，医药与食品的加工和包装等工业上得到广泛应用。 本文以斗式电磁振动供料器为研究对象，首先介绍了国内外振动供料器的现状、发展，分析了现代设计方法：机电一体化和模块化设计在振动供料器中的应用。 其次，阐述了传统电磁振动供料器的原理、结构和控制系统，分析了机械结构和控制结构的缺点和不足，利用解耦原理设计了一种新型的供料器和控制系统，根据系统分解和功能分析，确定新型供料器机械结构和控制结构的原理方案，并绘制了简单示意图。 第三，介绍了新型振动供料器的工作原理，结构选型和参数计算方法，并建立动力学模型，分析了动态特性和主要性能参数之间的关系。 第四，分析了新型振动供料器闭环控制系统的工作原理和PID校正设计方法，利用微控制器ATmega8数字控制芯片实现了硬件和软件控制，在硬件设计中以MOS功率管为驱动元件，以加速度传感器为反馈元件，设计了伺服控制系统，从而实现了幅值、相位、频率的调节。 最后，建立了实验装置，对主要性能参数进行了实验测试，实验结果验证所建立模型的合理性。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1振动供料器概述

1.2振动供料器的研究状况

1.3机电一体化设计

1.4模块化设计

1.5本课题的提出及意义

1.6本文研究的思路和主要内容

第二章新型电磁振动供料器的工作原理和设计

2.1传统电磁振动供料器概述

2.2新型电磁振动供料器及控制系统方案的确定

2.3新型电磁振动供料器的模块化、系列化设计

2.4新型电磁振动供料器的机械结构设计

2.5本章小结

第三章新型电磁振动供料器的动力学建模和分析

3.1建立机械系统动力学模型

3.2建立机械系统振动模型

3.3振动供料器料斗的运动轨迹

3.4振动供料器物料的运动形式

3.5本章小结

第四章新型电磁振动供料器控制系统设计

4.1新型电磁振动供料器控制系统组成

4.2新型电磁振动供料器控制系统数学模型

4.3单片机设计

4.4两路驱动控制设计

4.5两路反馈电路设计

4.6控制系统的软件设计

4.7本章小结

第五章新型电磁振动供料器的实验

5.1实验装置

5.2供料器谐振频率的测定

5.3供料器动态特性的测定

5.4物料的供送速度的测量

第六章结论与展望

参考文献

作者在攻读硕士学位期间发表的论文

附录Ⅰ

附录Ⅱ

致谢