高壓微流量恒流泵的控制系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2018-04-08 12:09
本文選題:高壓微流量恒流泵 切入點(diǎn):控制系統(tǒng) 出處:《南京航空航天大學(xué)》2012年碩士論文
【摘要】:微流量泵作為一種能定量輸送各種液體的精密流體儀器,廣泛應(yīng)用于石油、化工及食品等領(lǐng)域。目前,微流量產(chǎn)品主要有非機(jī)械式的蠕動(dòng)泵與機(jī)械式的恒流泵。蠕動(dòng)泵由于其驅(qū)動(dòng)特性能達(dá)到很小的輸出流量,但其最大輸出壓力僅為幾百Pa至幾百KPa,很難達(dá)到很多場(chǎng)合下的高壓輸出的要求。因此,為了達(dá)到高壓、微流量的輸出特性,采用柱塞式恒流泵是比較好的選擇,而目前國內(nèi)相關(guān)的產(chǎn)品的輸出性能遠(yuǎn)落后于國外同類產(chǎn)品,但是國外相關(guān)產(chǎn)品的價(jià)格相當(dāng)昂貴,因此,研發(fā)一套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)高精度的高壓微流量恒流泵具有非常重要的意義及廣闊的應(yīng)用前景。本文針對(duì)高壓微流量恒流泵的控制系統(tǒng),改進(jìn)設(shè)計(jì)了恒流泵機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),搭建了其控制系統(tǒng)的軟硬件平臺(tái),完成高壓微流量恒流泵的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 論文首先對(duì)恒流泵的工作原理及運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行分析,通過設(shè)計(jì)合理的非圓齒輪節(jié)曲線,來改進(jìn)設(shè)計(jì)恒流泵的動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。其次,設(shè)計(jì)搭建了基于STM32F103VCT6微處理器的硬件平臺(tái),,包括步進(jìn)電機(jī)控制模塊、壓力信號(hào)處理模塊、人機(jī)交互模塊、通訊模塊及電源模塊。最后,通過μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系統(tǒng)及μC/GUI用戶圖形界面軟件的移植,構(gòu)建了系統(tǒng)軟件平臺(tái),并詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的各個(gè)任務(wù)及相互之間的調(diào)度機(jī)制。 經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證,本控制系統(tǒng)能夠控制步進(jìn)電機(jī)低速下平穩(wěn)運(yùn)行及A/D采樣功能,利用matlab對(duì)電機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行仿真,發(fā)現(xiàn)本課題的研究成果能有效的減小壓力波動(dòng)及流量波動(dòng),實(shí)現(xiàn)了課題的預(yù)期目標(biāo),完成了高壓微流量恒流泵的控制系統(tǒng)的研究。
[Abstract]:Micro - flow pump is a kind of precision fluid instrument capable of quantitatively conveying various liquids . It is widely used in petroleum , chemical industry and food . At present , the micro - flow pump is mainly non - mechanical peristaltic pump and mechanical constant - flow pump .
In this paper , the working principle and the motion characteristic of constant current pump are analyzed . By designing reasonable non - circular gear segment curve , the power transmission mechanism of constant current pump is improved . Secondly , a hardware platform based on STM32F103VCT6 microprocessor is designed , including stepper motor control module , pressure signal processing module , man - machine interaction module , communication module and power module . Finally , the system software platform is built through 渭C / OS - 鈪
本文編號(hào):1721553
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