高精度油冷卻機(jī)控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著科技的發(fā)展,高精度加工扮演著越來越重要的角色。穩(wěn)定工作的數(shù)控機(jī)床是高精度加工的保證。影響數(shù)控機(jī)床穩(wěn)定的主要因素是熱誤差。油冷機(jī)通過對機(jī)床潤滑油冷卻來穩(wěn)定機(jī)床工作的溫度,減小機(jī)床工作的熱誤差,從而確保加工精度。目前國產(chǎn)油冷機(jī)存在著精度不高的缺點(diǎn),因此設(shè)計出高精度的油冷機(jī)控制系統(tǒng)有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　論文分別對油冷機(jī)控制系統(tǒng)的硬件、軟件進(jìn)行設(shè)計。然后用實(shí)測數(shù)據(jù)來驗(yàn)證溫度測量精度,在控制上用MATLAB對控制算法進(jìn)行仿真,最

2、終完成高精度油冷機(jī)控制器的設(shè)計。
　　論文首先分析了油冷機(jī)應(yīng)用的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,提出高精度油冷機(jī)控制系統(tǒng)的總體設(shè)計方案,并從測量精度的保證、控制精度的實(shí)現(xiàn)等方面,對方案進(jìn)行了詳細(xì)的分析與深入的研究。
　　依據(jù)油冷機(jī)控制系統(tǒng)的總體構(gòu)架,論文分模塊的設(shè)計了硬件電路。硬件電路包含開關(guān)電源電路、相序檢測電路、溫度測量電路、報警輸入電路、溫度控制輸出電路、報警輸出電路、電子膨脹閥控制電路、TFT觸摸屏控制輸出電路以及STM32處理器工

3、作電路。同時對于硬件電路設(shè)計中應(yīng)該注意的電磁兼容做了相應(yīng)的介紹,并在PCB電路制版中予以實(shí)現(xiàn)。
　　接著,論文闡述了高精度油冷機(jī)控制系統(tǒng)的軟件編程方法,并對μC/OS-Ⅱ的移植和油冷機(jī)控制系統(tǒng)的工作模式做了詳盡的剖析。對TFT觸摸屏驅(qū)動的編程實(shí)現(xiàn)、高精度測量、相序檢測等功能的實(shí)現(xiàn)做了簡要的介紹。
　　然后,論文對設(shè)計的油冷機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試,提出了在硬件電路的測試和運(yùn)行時應(yīng)該注意的問題。對溫度進(jìn)行了測量實(shí)驗(yàn),并就測量得到的

4、數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,對誤差進(jìn)行補(bǔ)償。
　　論文還對溫度控制的算法進(jìn)行了分析介紹。闡述了PID控制算法的和模糊控制算法的優(yōu)缺點(diǎn),并把它們結(jié)合,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)以提高油冷機(jī)的溫度控制的精確性。對PID控制的理論、模糊控制規(guī)則的建立、控制參數(shù)的生成等步驟做了詳細(xì)的說明。然后在 MATLAB上進(jìn)行仿真驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明結(jié)合模糊控制的PID控制算法可以很大程度上提高溫度控制的精度。
　　最后,論文對所進(jìn)行的研究和設(shè)計工作做了總結(jié),并對設(shè)計實(shí)現(xiàn)的