基于AVR單片機的平板硫化機控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究.pdf

1、在橡膠工業(yè)中，硫化工藝是最后一個工藝過程，也是最為關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。作為橡膠硫化主要設(shè)備的平板硫化機必須具備控制硫化條件(硫化溫度、硫化時間和硫化壓力)的能力，其控制的精度將直接影響橡膠硫化制品的質(zhì)量好壞。 通過分析可知，平板硫化機系統(tǒng)的溫度是一種不確定、大慣性、非線性嚴重的控制對象，在實際生產(chǎn)中，普遍存在溫度控制精度不高，達不到國家硫化標準的問題。因此實現(xiàn)平板硫化機高精度的溫度控制以提高橡膠制品質(zhì)量對橡膠工業(yè)生產(chǎn)具有重大的現(xiàn)實意

2、義；硫化壓力通常不是硫化化學(xué)反應(yīng)的必要條件，但卻是絕大多數(shù)橡膠制品硫化的必要條件，因此實現(xiàn)平板硫化機高精度的壓力控制也是提高橡膠制品質(zhì)量的必要因素：硫化時間也是硫化化學(xué)反應(yīng)必要的條件，其控制精度的高低關(guān)系到硫化結(jié)果的成敗。本文的研究目的是在改造原有的平板硫化機控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，開發(fā)出一個控制精確、價格適宜、穩(wěn)定可靠的平板硫化機控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)對硫化條件的精確控制。 本文在分析國內(nèi)外平板硫化機控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對PID控制

3、的基本原理和模糊控制的基本原理作了簡單介紹和對比。根據(jù)硫化過程中溫度存在的非線性、大滯后和大干擾的實際情況，為解決PID參數(shù)難以整定以及減小未建模、動態(tài)工況和模型誤差對控制效果產(chǎn)生的影響，本文探討了模糊自適應(yīng)PID算法在平板硫化機溫度控制中的應(yīng)用。通過對常規(guī)PID和模糊自適應(yīng)PID的仿真結(jié)果進行分析對比，證明模糊自適應(yīng)PID控制方法具有較小的超調(diào)量和較短的調(diào)節(jié)時間，良好的動、靜態(tài)特性，以及更好的適應(yīng)性和魯棒性，優(yōu)于常規(guī)的PID控制。

4、 本文結(jié)合目前所具備的實驗條件，并根據(jù)用戶的要求，研究與設(shè)計了采用高性能的AVR單片機作主控制器，利用PT100鉑電阻溫度傳感器組成的電橋電路檢測系統(tǒng)溫度，采用全周波雙向可控硅過零調(diào)功電路實現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)控制的平板硫化機自動控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)配備了掉電實時數(shù)據(jù)保存電路、功率MOS管開關(guān)量輸出電路、YXD-19264AG圖形點陣液晶顯示電路、基于Modbus協(xié)議的RS．485串行通訊接口電路等一系列外圍電路，使單片微型計算機的硬件和軟件