全钢轮胎胶条宽度控制系统的应用研究

摘要

本次课题对企业现有的轮胎胶条挤出机控制系统进行了研究,对其现有的轮胎胶条挤出控制方案进行了改进,提出了一种利用图像处理结合模糊控制的改进方法,具有一定的理论和现实意义。主要工作如下:　　1、分析轮胎胶条挤出机的组成结构和工作原理。结合控制系统的设计要求,给出了利用图像处理进行系统改进的思路并分析了控制策略。　　2、对采集的轮胎胶条图像进行了分析研究。通过对多种滤波算法进行图像分析,确定了采用数学形态学的方式对图像进行滤波去噪处理。然后通过Canny边缘检测算子对去噪之后的图片进行了准确的边缘提取。结合图像算法对轮胎胶条宽度控制系统进行软件设计。　　3、对挤出机控制系统进行了深入研究,对系统的硬件和具体型号进行了说明。分析了实际生产中遇到的问题和解决方案。利用标幺法对直流电机的双闭环控制器进行了设计,并进行了仿真研究。针对产生的问题,提出了通过模糊控制的方法对原有的挤出机控制系统进行了改进,通过Matlab进行了仿真分析。　　4、总结了PLC模糊控制的算法步骤和编程方法。使用西门子S7-300的PLC编程工具Step7进行了硬件组态和模糊控制程序的编写。　　试机结果表明,本文方法适用于轮胎胶条挤出控制系统。图像处理能够保证轮胎胶条的输出精度,同时通过模糊控制可以在不增加多余成本的基础上提升系统的控制性能。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

§1.1 研究背景和研究意义

§1.2 国内外研究现状

§1.3 论文主要内容及安排

第二章 系统概述和控制策略研究

§2.1 轮胎胶条挤出机的控制原理

§2.2 控制系统的组成

§2.3 控制策略研究

§2.4 本章小结

第三章 图像分析处理和软件设计

§3.1 图像处理技术

§3.2 图像灰度化

§3.3 图像滤波及效果对比

§3.4 图像轮廓提取及效果对比

§3.5 软件设计

§3.6 本章小结

第四章 轮胎胶条宽度控制系统的研究

§4.1 系统的结构

§4.2 胶条生产的现场调研及遇到问题的具体分析

§4.3 轮胎胶条宽度控制系统的Matlab仿真

§4.4 基于模糊控制的Matlab仿真

§4.5 本章小结

第五章 轮胎胶条宽度控制系统的设计

§5.1 控制系统组成

§5.2 模糊控制算法的实现

§5.3 PLC程序的设计

§5.4 试机结果与分析

§5.5 本章小结

第六章 总结与展望

§6.1 本文结论

§6.2 思考与展望

参考文献

致谢

在读期间发表的论文