【摘要】：藥型是一種螺旋擠壓成型的武器發(fā)射推進劑,溫度控制在藥型生產(chǎn)過程中有著非常重要的作用。尤其在藥型螺壓擠出成型過程中,準確、實時控制螺壓擠出成型工藝過程設(shè)備溫度,可以增加產(chǎn)量、提升質(zhì)量并確保安全生產(chǎn),在藥型螺壓擠出成型過程中實時嚴格監(jiān)控藥料及相關(guān)設(shè)備溫度是非常必要的。本文結(jié)合嵌入式技術(shù),針對溫度控制系統(tǒng)的時變性、滯后性和非線性,設(shè)計基于S TM32F407微控制器的藥型螺壓擠出成型工藝溫度控制系統(tǒng)。研究傳統(tǒng)PID控制以及模糊自整定PID控制,設(shè)計出藥型螺壓擠出成型工藝溫度控制的模糊自整定PID控制器,并根據(jù)藥型螺壓擠出成型工藝特點在溫度控制模糊自整定PID控制器基礎(chǔ)上串聯(lián)了流量PID控制器,打破傳統(tǒng)單方面調(diào)控溫度的思路,從溫度和流量兩個參考因素方向?qū)崿F(xiàn)溫度調(diào)控,提高系統(tǒng)的抗干擾能力,縮短調(diào)節(jié)時間。以STM32F407為主控芯片,采用DS18B20、TFTLCD觸摸屏、SSR、AD7793以及ULN2803LW等主要器件設(shè)計了檢測電路、控制電路和顯控電路,搭建溫度控制系統(tǒng)硬件電路。以keil軟件為平臺編寫主控程序、溫度采集程序、執(zhí)行機構(gòu)控制程序、PID算法控制程序以及顯控程序。本文采用保溫水循環(huán)系統(tǒng)間接控制螺壓擠出成型設(shè)備溫度,實現(xiàn)對藥料溫度控制。利用Matlab對溫度控制系統(tǒng)的PID控制和模糊自整定PID控制進行仿真比較,證實模糊自整定PID控制器的調(diào)整精度,響應(yīng)速度各方面優(yōu)于傳統(tǒng)的PID控制器。對溫度控制系統(tǒng)軟件調(diào)試,結(jié)果證明所設(shè)計系統(tǒng)滿足藥型生產(chǎn)工藝對溫度的要求。
【圖文】：

藥型螺壓擠出成型工藝結(jié)構(gòu)示意圖見圖2.2。圖 2.2 藥型螺壓擠出成型工藝結(jié)構(gòu)示意圖在藥型螺壓擠出成型工藝中，對溫度的控制與調(diào)節(jié)的目的是提高螺壓機產(chǎn)量，保證產(chǎn)品質(zhì)量和安全生產(chǎn)，控制機體溫度、藥溫、螺桿溫度、前錐溫度、后錐溫度、成型體

中北大學學位論文溫度在要求范圍內(nèi)。在正常情況下，機體溫度為 60~80℃，，螺桿溫度 65~85℃，前錐體、后錐體溫度 65~85℃，成型體溫度 65~85℃[2]。因此對藥型螺壓擠出成型工藝溫度控制需要提供兩套循環(huán)水系統(tǒng)，一套為機體提供保溫水（溫度范圍 60~80℃），另一套為螺桿、前錐體、后錐體及成型體提供保溫水（溫度范圍 65~85℃）。如圖 2.2 所示，機體保溫水從進水嘴進入機體，由出水嘴流出，螺桿、前錐體、后錐體及成型體保溫水也從各自的進水嘴進入，從出水嘴流出，通過保溫水循環(huán)間接控制螺壓擠出成型設(shè)備溫度，達到控制溫度的目的。2.2 溫度控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計及工作原理本文溫度控制系統(tǒng)主要實現(xiàn)對螺壓擠出成型工藝各個部位溫度準確實時的控制，系統(tǒng)總體方案見圖 2.3。
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TJ410.5;TP273

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本文編號：2628016