基于稱量自校正的精油灌裝系統(tǒng)研制
本文關(guān)鍵詞:基于稱量自校正的精油灌裝系統(tǒng)研制,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:微量液體灌裝系統(tǒng)主要應(yīng)用在化工、食品、醫(yī)藥等生產(chǎn)過程中。精油、口服液、針劑等通過復雜工藝提取出來的經(jīng)濟價值較高的產(chǎn)品,對生產(chǎn)環(huán)境、灌裝精度、封裝質(zhì)量等方面都有著更加嚴格、苛刻的要求。本文針對現(xiàn)有精油灌裝系統(tǒng)存在的工藝不穩(wěn)定、灌裝效率低、計量不準確、信息化和智能化程度不高等共性問題展開研究,系統(tǒng)結(jié)合先進機械制造技術(shù)、伺服控制技術(shù)以及工業(yè)控制技術(shù),重點開展改進工藝、提高計量精度、實現(xiàn)在線補灌以及改善系統(tǒng)工作可靠性和穩(wěn)定性等方面的研究工作。論文具體研究內(nèi)容包括:(1)在回轉(zhuǎn)式灌裝結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,根據(jù)工藝要求,對原有系統(tǒng)進行了工藝改進和結(jié)構(gòu)優(yōu)化;(2)針對灌裝過程出現(xiàn)的累積誤差問題,設(shè)計了基于光柵尺的計量鋼位移檢測反饋環(huán)節(jié),并采用遺傳PID控制,改善了系統(tǒng)性能,以確保設(shè)備一次灌裝的精度;(3)設(shè)計了基于質(zhì)量檢測的自校正補灌環(huán)節(jié),根據(jù)檢測數(shù)據(jù)計算補灌量,采用小腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID復合控制策略,確保系統(tǒng)灌裝的精度和穩(wěn)定性;(4)設(shè)計了基于PLC控制的精油灌裝位置伺服控制系統(tǒng)與基于STM32的補灌測控系統(tǒng),實現(xiàn)了主、從控制系統(tǒng)之間的串行通訊,確保整個系統(tǒng)協(xié)調(diào)、穩(wěn)定地運行。本文以回轉(zhuǎn)式、小容量灌裝系統(tǒng)為研究對象,提出一系列提高灌裝精確性和工作可靠性的措施,形成了在灌裝行業(yè)具有推廣意義的技術(shù)成果,對改善直線式、大容量灌裝系統(tǒng)的性能也具有一定的借鑒意義。
【關(guān)鍵詞】:回轉(zhuǎn)式 精油灌裝 位置伺服 補灌 遺傳PID 小腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學位授予單位】:長春工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TB486.3
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 第一章 緒論8-13
- 1.1 論文研究的目的及意義8-9
- 1.2 灌裝機械的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢9-11
- 1.2.1 灌裝機械的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-10
- 1.2.2 灌裝機械的發(fā)展趨勢10-11
- 1.3 灌裝機分類及原理11-12
- 1.4 論文主要內(nèi)容12-13
- 第二章 精油灌裝系統(tǒng)工藝結(jié)構(gòu)改進設(shè)計13-22
- 2.1 精油灌裝機的主要設(shè)計要求13
- 2.2 系統(tǒng)的構(gòu)成13-16
- 2.3 灌裝機的結(jié)構(gòu)設(shè)計16-21
- 2.4 本章小結(jié)21-22
- 第三章 精油灌裝計量缸位置伺服系統(tǒng)研究22-36
- 3.1 基于光柵尺的位置反饋環(huán)節(jié)設(shè)計22-25
- 3.1.1 問題的提出22
- 3.1.2 基于光柵尺的位置伺服系統(tǒng)22-23
- 3.1.3 光柵尺位移傳感器的工作原理23-24
- 3.1.4 光柵尺位移傳感器的功能24-25
- 3.2 永磁低速同步電機25-28
- 3.2.1 永磁低速同步伺服電動機數(shù)學模型25-27
- 3.2.2 永磁低速同步電機伺服系統(tǒng)數(shù)學模型27-28
- 3.3 傳統(tǒng)PID控制策略28-30
- 3.4 基于遺傳算法的PID控制策略30-35
- 3.4.1 遺傳算法的基本原理31
- 3.4.2 基于遺傳算法的PID整定原理31-34
- 3.4.3 仿真結(jié)果分析34-35
- 3.5 本章小結(jié)35-36
- 第四章 精油灌裝系統(tǒng)補灌控制系統(tǒng)研究36-45
- 4.1 補灌問題的提出36-37
- 4.1.1 誤差的來源及分類36-37
- 4.1.2 補灌工藝的設(shè)計思想37
- 4.2 永磁同步電機電機的數(shù)學模型37-38
- 4.3 CMAC與PID復合控制38-42
- 4.3.1 小腦模型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述38-39
- 4.3.2 CMAC算法39-41
- 4.3.3 CMAC與PID復合控制算法41-42
- 4.4 仿真及分析42-44
- 4.5 本章小結(jié)44-45
- 第五章 基于PLC的自校正灌裝系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計45-61
- 5.1 系統(tǒng)設(shè)計流程45-46
- 5.2 電氣元件選型46-52
- 5.2.1 PLC的選型46-49
- 5.2.2 質(zhì)量反饋伺服系統(tǒng)控制器選型49-50
- 5.2.3 傳感器的選型50
- 5.2.4 變頻器選型50-52
- 5.3 輸入/輸出(I/O)點定義52
- 5.4 電氣控制功能設(shè)計52-53
- 5.5 人機界面設(shè)計53-58
- 5.5.1 按鍵說明54
- 5.5.2 精油灌裝機的觸摸屏選型54-55
- 5.5.3 觸摸顯示屏功能設(shè)計55-56
- 5.5.4 觸摸顯示屏常用界面56-58
- 5.6 實驗分析58-60
- 5.6.1 實驗條件58
- 5.6.2 實驗方法研究58
- 5.6.3 實驗結(jié)果分析58-60
- 5.7 本章小結(jié)60-61
- 第六章 總結(jié)與展望61-63
- 6.1 論文總結(jié)61
- 6.2 研究展望61-63
- 致謝63-64
- 參考文獻64-67
- 作者簡介67
- 攻讀碩士學位期間研究成果67
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5 張步,
本文編號:458137
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