本文關(guān)鍵詞：帶PROFIBUS總線接口的電動執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計與開發(fā)

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【摘要】：電動執(zhí)行機構(gòu)是自動控制系統(tǒng)中的重要終端控制元件,對自動控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)和穩(wěn)定性以及安全性有著重要的影響。目前,我國工業(yè)控制領(lǐng)域中電動執(zhí)行機構(gòu)控制存在精度低、死區(qū)大、無網(wǎng)絡(luò)通訊功能等缺點,無法滿足現(xiàn)代工業(yè)控制的要求。隨著現(xiàn)場總線技術(shù)和智能控制技術(shù)的發(fā)展,更加智能化和網(wǎng)絡(luò)化的電動執(zhí)行機構(gòu)勢必將成為主流發(fā)展方向。因此,帶PROFIBUS總線接口的電動執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計與開發(fā),成為一個非常具有實際應用價值的課題。本文首先對電動執(zhí)行機構(gòu)的主控制電路和系統(tǒng)軟件進行總體設(shè)計。電動執(zhí)行機構(gòu)的主控制硬件電路主要包括電源模塊、電機控制模塊、液晶屏顯示模塊、電機保護模塊、IO接口模塊以及調(diào)試模塊。以電動執(zhí)行機構(gòu)硬件平臺為基礎(chǔ),采用模塊化應用程序設(shè)計,將整個軟件設(shè)計分為人機交互模塊設(shè)計、通訊模塊設(shè)計、電機控制模塊設(shè)計和保護功能模塊設(shè)計四大部分進行詳細闡述,實現(xiàn)了與PROFIBUS接口通訊、電機控制、運行參數(shù)狀態(tài)顯示、就地/遠控操作、電機保護、參數(shù)組態(tài)設(shè)置和重要運行參數(shù)統(tǒng)計等功能。當電動執(zhí)行機構(gòu)帶有PROFIBUS接口時,它就成為現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)中的一個網(wǎng)絡(luò)從站,與上層控制系統(tǒng)完成通訊和控制功能。本文采用PROFIBUS專用集成電路VPC3+C完成了通訊接口的設(shè)計,實現(xiàn)了上位機與電動執(zhí)行機構(gòu)通訊數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送、PROFIBUS狀態(tài)的獲取、響應VPC3+C各種中斷以及診斷、參數(shù)設(shè)定和組態(tài)設(shè)置等功能。并且搭建PROFIBUS總線網(wǎng)絡(luò),測試電動執(zhí)行機構(gòu)相應的功能,實驗結(jié)果表明本文設(shè)計的電動執(zhí)行機構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)PROFIBUS總線通訊功能。最后,本文采用模糊理論和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方式對執(zhí)行機構(gòu)進行故障診斷。針對電動執(zhí)行機構(gòu)故障進行分析和特征提取,引入模糊邏輯的概念,構(gòu)造了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),并進行電動執(zhí)行機構(gòu)的故障診斷仿真。仿真結(jié)果表明模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的泛化能力和學習能力能夠成功很好的對電動執(zhí)行機構(gòu)進行故障診斷。
【關(guān)鍵詞】：電動執(zhí)行機構(gòu) PROFIBUS接口 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 故障診斷
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 選題意義和背景10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析11-12
• 1.3 論文的主要工作12-14
• 第2章 總線型電動執(zhí)行機構(gòu)硬件設(shè)計14-21
• 2.1 電源模塊設(shè)計15
• 2.2 電機控制模塊設(shè)計15-17
• 2.3 液晶屏模塊設(shè)計17-18
• 2.4 電機保護模塊設(shè)計18
• 2.5 IO接口模塊設(shè)計18-19
• 2.6 調(diào)試模塊設(shè)計19-20
• 2.7 鐵電存儲模塊設(shè)計20
• 2.8 本章小結(jié)20-21
• 第3章 總線型電動執(zhí)行機構(gòu)軟件設(shè)計21-38
• 3.1 執(zhí)行器控制系統(tǒng)總體設(shè)計方案21-22
• 3.2 系統(tǒng)的初始化22-23
• 3.3 人機交互模塊23-25
• 3.4 電機控制模塊25-30
• 3.4.1 就地操作25-27
• 3.4.2 遠控模式27-29
• 3.4.3 組態(tài)設(shè)置29-30
• 3.5 通訊模塊30-33
• 3.6 保護模塊33-36
• 3.6.1 力矩檢測33-34
• 3.6.2 過力矩保護和缺相保護34-35
• 3.6.3 電機過溫保護35-36
• 3.6.4 自動相序調(diào)整保護36
• 3.7 本章小結(jié)36-38
• 第4章 基于VPC3+C的Profibus-DP接口設(shè)計38-54
• 4.1 Profibus-DP接口硬件設(shè)計38-40
• 4.2 Profibus-DP接口軟件設(shè)計40-49
• 4.2.1 Profibus-DP從站狀態(tài)機40-41
• 4.2.2 VPC3+C初始化41-42
• 4.2.3 通信數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送42-43
• 4.2.4 中斷處理模塊43-46
• 4.2.5 GSD文件的編寫46-49
• 4.3 Profibus總線通信測試49-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 第5章 電動執(zhí)行機構(gòu)故障診斷實例仿真54-70
• 5.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)54-56
• 5.1.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)54-55
• 5.1.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)55-56
• 5.2 模糊理論56-59
• 5.2.1 模糊集合56-57
• 5.2.2 隸屬度函數(shù)57-58
• 5.2.3 模糊邏輯系統(tǒng)58-59
• 5.3 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)59-61
• 5.4 執(zhí)行機構(gòu)故障分析61-64
• 5.4.1 故障種類和特征信息的提取61-62
• 5.4.2 故障分析62-64
• 5.5 執(zhí)行機構(gòu)故障診斷實例64-69
• 5.6 本章小結(jié)69-70
• 第6章 總結(jié)與展望70-72
• 6.1 本文總結(jié)70
• 6.2 展望70-72
• 參考文獻72-75
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果75-76
• 致謝76

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：1058391