本文關(guān)鍵詞：基于DSP的卷取機負(fù)載模擬系統(tǒng)的研究與設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)化水平的提高,先進(jìn)設(shè)備的研發(fā)和創(chuàng)新指標(biāo)也越來越高,對理論層次的研究也更加深入。我國鋼鐵行業(yè)、造紙行業(yè)、包裝業(yè)等都在快速發(fā)展,多數(shù)行業(yè)都有許多復(fù)雜的大功率的負(fù)載,為了提高工作效率,控制精度等就需要對這些負(fù)載進(jìn)行研究。本文以卷取機負(fù)載為例進(jìn)行了研究,開發(fā)了一套基于DSP的卷取機負(fù)載模擬系統(tǒng)平臺,為科研單位及高校研究卷取機負(fù)載提供了極大的便利,該模擬系統(tǒng)平臺避免了人力、物力、財力的浪費,并且使得數(shù)據(jù)獲取更加準(zhǔn)確,負(fù)載模擬系統(tǒng)對科研人員的進(jìn)一步研究具有重要意義。本文設(shè)計的負(fù)載模擬系統(tǒng)主要是針對卷取機負(fù)載的研究與開發(fā),是以DSP芯片為核心設(shè)計控制系統(tǒng)和以伺服電機作為執(zhí)行電機,變頻器和運動控制器作為恒功率控制系統(tǒng),同步電機主動加載直流電機,保證直流回路電流曲線按照實際卷取機工作規(guī)律變化。本文首先給出了某鋼廠實地調(diào)研的數(shù)據(jù),簡單分析了卷取機的控制過程,對現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,并建立了卷取機負(fù)載恒功率卷取過程的數(shù)學(xué)模型。其次,本文給出了整個卷取機模擬負(fù)載系統(tǒng)的組成,包括恒張力卷取控制系統(tǒng)、交流伺服系統(tǒng)、基于DSP的模擬卷取負(fù)載控制系統(tǒng)的建立以及系統(tǒng)的工作原理;為了快速搭建起整體系統(tǒng)對整體系統(tǒng)的電氣部分進(jìn)行了研究設(shè)計。再次,本文給出了基于DSP的控制板的設(shè)計過程,包括控制板的供電模塊、基準(zhǔn)采樣模塊、RAM電路模塊、時鐘和復(fù)位模塊、串口通信模塊、輸入輸出模塊、信號調(diào)理模塊、保護(hù)電路模塊,對臺達(dá)ASDA-A2伺服驅(qū)動系統(tǒng)的三種控制模式進(jìn)行了分析。再次,對模擬卷取負(fù)載控制系統(tǒng)進(jìn)行了軟件設(shè)計,包括主程序和串口數(shù)據(jù)通信、ADC采樣程序、PI調(diào)節(jié)器的設(shè)計等,對算法工作過程做了流程圖分析;將臺達(dá)伺服系統(tǒng)和DSP控制板之間的通信方式和通信協(xié)議進(jìn)行了設(shè)置;為了更加準(zhǔn)確搭建仿真平臺,對伺服控制系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行了整定,然后設(shè)計卷取機負(fù)載模擬仿真系統(tǒng),并得到了良好的仿真效果。最后,通過對卷取機負(fù)載模擬系統(tǒng)平臺進(jìn)行模塊化測試和仿真,得出了測試和仿真結(jié)果,總結(jié)得出本文設(shè)計的卷取機負(fù)載模擬系統(tǒng)平臺良好,達(dá)到了預(yù)期效果,為卷取機負(fù)載進(jìn)一步科研建立了良好基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：卷取機 負(fù)載模擬系統(tǒng) 伺服電動機 DSP
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG333.24;TP273
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1 緒論10-15
• 1.1 課題背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢11-12
• 1.2.1 國外發(fā)展?fàn)顩r11
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r11-12
• 1.3 負(fù)載模擬器分類12
• 1.4 課題來源、本文主要內(nèi)容及章節(jié)安排12-14
• 1.4.1 課題來源12-13
• 1.4.2 本文主要內(nèi)容13
• 1.4.3 論文章節(jié)安排13-14
• 1.5 本章小結(jié)14-15
• 2.卷取機卷取過程實地調(diào)研及建模15-24
• 2.1 某鋼廠實際卷取機控制過程分析15-17
• 2.2 卷取數(shù)據(jù)分析17-19
• 2.3 卷取過程建模及原理分析19-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 3 整個卷取機模擬負(fù)載系統(tǒng)的組成及電氣系統(tǒng)設(shè)計24-35
• 3.1 卷取機模擬負(fù)載系統(tǒng)組成24-25
• 3.1.1 恒張力卷取控制系統(tǒng)的建立24-25
• 3.2 交流伺服系統(tǒng)介紹25-29
• 3.2.1 交流伺服驅(qū)動器26-29
• 3.3 基于DSP的模擬卷取負(fù)載控制系統(tǒng)的建立29-31
• 3.4 卷取機模擬負(fù)載系統(tǒng)的電氣系統(tǒng)設(shè)計31-34
• 3.4.1 大功率滑動電阻箱與伺服電機的連接31-32
• 3.4.2 電氣系統(tǒng)主電路32-33
• 3.4.3 電氣系統(tǒng)控制電路33-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 4 基于DSP的控制系統(tǒng)設(shè)計35-48
• 4.1 基于DSP的控制系統(tǒng)原理圖35
• 4.2 DSP控制系統(tǒng)硬件電路組成35-45
• 4.2.1 TMS320F2812 DSP系統(tǒng)介紹35-37
• 4.2.2 供電電源電路37-38
• 4.2.3 基準(zhǔn)采樣電壓電路38-39
• 4.2.4 JTAG接口電路39
• 4.2.5 外擴RAM電路39-40
• 4.2.6 DSP時鐘電路和復(fù)位電路40-41
• 4.2.7 串口通信電路41-42
• 4.2.8 輸入輸出I/O電路42-43
• 4.2.9 信號調(diào)理電路43-45
• 4.2.11 保護(hù)電路45
• 4.3 臺達(dá)ASDA-A2系列伺服系統(tǒng)三種控制模式45-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 5 基于DSP控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計及系統(tǒng)仿真48-71
• 5.1 伺服電機初始零位置設(shè)置及伺服系統(tǒng)參數(shù)配置48-49
• 5.2 DSP控制板與伺服的通信接口與協(xié)議49-51
• 5.2.1 MAX485通信接口49
• 5.2.2 MODBUS通訊協(xié)議49-51
• 5.3 控制系統(tǒng)程序設(shè)計51-58
• 5.3.1 控制系統(tǒng)總程序設(shè)計51-53
• 5.3.2 控制系統(tǒng)通訊子程序設(shè)計53-54
• 5.3.3 ADC采樣及校正程序設(shè)計54-56
• 5.3.4 PI調(diào)節(jié)器軟件設(shè)計56-58
• 5.4 伺服控制系統(tǒng)參數(shù)整定仿真58-67
• 5.4.1 三相交流伺服控制系統(tǒng)組成及工作原理59-61
• 5.4.2 三相交流永磁同步電動機伺服系統(tǒng)仿真摸型的建立61-63
• 5.4.3 位置、轉(zhuǎn)速及電流調(diào)節(jié)器參數(shù)整定63-67
• 5.4.4 整定結(jié)果分析67
• 5.5 卷取機模擬控制系統(tǒng)的仿真67-70
• 5.5.1 調(diào)試平臺67-68
• 5.5.2 系統(tǒng)仿真68-70
• 5.6 本章小結(jié)70-71
• 6 總結(jié)與展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 附錄A 卷取機卷取一次帶鋼的數(shù)據(jù)75-79
• 附錄B DSP控制板原理圖、PCB板及實物圖79-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況81-82
• 致謝82-83
• 作者簡介83-84

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 田秀玲;高效新型膠模卷取機[J];橡塑技術(shù)與裝備;2002年05期

2 ;新型卷取機耗能更少卷取更厚、強度更大的帶鋼[J];重型機械;2008年06期

3 孟熙琳;王彤琛;;大張力卷取機的設(shè)計特點[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報;2009年19期

4 寇漢萍;余光明;鐘毅;;大張力卷取機的研制及關(guān)鍵技術(shù)[J];武鋼技術(shù);2009年06期

5 任濤;張銳華;白莉;那杰夫;;國內(nèi)冷軋輪盤卷取機的應(yīng)用和發(fā)展[J];重型機械;2011年02期

6 牟洪儉;鳳成龍;董凱;;卷取機卸卷小車快速更換法[J];山西冶金;2012年03期

7 郭換利;;無芯卷取機主卷取改進(jìn)裝置的設(shè)計[J];天津冶金;2013年05期

8 С.Д.Гарцман;;連續(xù)式熱軋板機卷取機的動載荷試驗[J];重型機械譯叢;1966年12期

9 韓建國,王天翔;熱卷取機的改造修復(fù)[J];山西機械;1999年S2期

10 劉震武,張鳳泉;卷取機擴徑用彈性套筒的改進(jìn)[J];軋鋼;2000年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 顧豪杰;朱健勤;王全勝;;熱軋卷取機極限卷取能力的計算與評價[A];全國冶金自動化信息網(wǎng)2013年會論文集[C];2013年

2 尹海麗;婁國煥;史彬;田澤輝;趙旭東;;冷板卷取機控制系統(tǒng)分析[A];中國計量協(xié)會冶金分會2009年年會論文集[C];2009年

3 周勇生;胡建敏;彭邦遠(yuǎn);王京亮;;卷取機控制系統(tǒng)的優(yōu)化[A];中國計量協(xié)會冶金分會2010年會論文集[C];2010年

4 韓立軍;;卷取機的卷徑計算方法[A];2006年河北省軋鋼技術(shù)與學(xué)術(shù)年會論文集（下冊）[C];2006年

5 尹志富;崔建江;;熱軋卷取機系統(tǒng)仿真研究[A];冶金企業(yè)自動化、信息化與創(chuàng)新——全國冶金自動化信息網(wǎng)建網(wǎng)30周年論文集[C];2007年

6 費正峰;黃寧海;李海東;;寶鋼2050熱軋卷取機張力過程控制研究[A];2007中國鋼鐵年會論文集[C];2007年

7 何勇;張均湖;黃立宇;陳斌;蘇志祥;;三冷軋酸軋卷取機皮帶助卷器改造[A];2012中國（唐山）綠色鋼鐵高峰論壇暨冶金設(shè)備、節(jié)能減排技術(shù)推介會論文集/推介指南[C];2012年

8 于海燕;焦連輝;;卷取機頭部跟蹤修正問題的研究[A];中國計量協(xié)會冶金分會2013年會論文集[C];2013年

9 于長志;崔桂梅;李德剛;;熱軋卷取機的張力控制[A];中國計量協(xié)會冶金分會2009年年會論文集[C];2009年

10 安連祥;劉新艷;金斌;蔡召君;;卷取機卷徑計算新方法(英文)[A];真空技術(shù)與表面工程——第九屆真空冶金與表面工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 記者 陳黎明 通訊員 張志平 王佩;超薄帶高速卷取機[N];中國冶金報;2002年

2 張安松;安鋼1780mm機組卷取機改造效果顯著[N];世界金屬導(dǎo)報;2010年

3 陳燕才　潘東曉;武鋼新型冷軋可逆式大張力卷取機填補國內(nèi)空白[N];世界金屬導(dǎo)報;2012年

4 張曉健;泰鋼1700mmHC冷軋部分設(shè)備在二重出廠[N];中國冶金報;2007年

5 黃波;裝備水平不斷提升 國產(chǎn)化尚有空白[N];中國冶金報;2011年

6 特約記者 陳琪;我國冶金成套設(shè)備制造技術(shù)取得重大突破[N];北京科技報;2000年

7 聶永清 李牧洹 楊芳;河北鋼鐵邯鋼兩項檔案服務(wù)成果助創(chuàng)新[N];中國冶金報;2012年

8 王永民;更節(jié)能 更高效 更精確[N];中國冶金報;2009年

9 陳戈萍;采用自動化控制模塊 提高產(chǎn)品質(zhì)量[N];世界金屬導(dǎo)報;2009年

10 宛白星 羅健鳴;梅鋼熱軋板廠實現(xiàn)在線二次打捆[N];中國冶金報;2004年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 譚添;卷取機助卷系統(tǒng)動態(tài)研究及助卷支臂有限元分析[D];南華大學(xué);2015年

2 劉富博;熱軋卷取機關(guān)鍵部件有限元分析及模態(tài)研究[D];遼寧科技大學(xué);2015年

3 李澤明;基于DSP的卷取機負(fù)載模擬系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D];遼寧科技大學(xué);2016年

4 李海亮;冷軋卷取機振動及張力分布的研究[D];燕山大學(xué);2008年

5 張志強;卷取機有限元分析與數(shù)字化研究[D];燕山大學(xué);2008年

6 王清亮;熱連軋卷取機的動力學(xué)行為研究及數(shù)值仿真[D];西安建筑科技大學(xué);2001年

7 黃寧;彩涂鋼板生產(chǎn)線卷取機張力控制[D];廣東工業(yè)大學(xué);2006年

8 閆小偉;卷取機糾偏控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真研究[D];太原理工大學(xué);2006年

9 黃寧海;寶鋼2050熱軋卷取機計算機系統(tǒng)的改造[D];東北大學(xué);2007年

10 劉棟;卷取機核心零部件變形分析與結(jié)構(gòu)改進(jìn)[D];武漢理工大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：基于DSP的卷取機負(fù)載模擬系統(tǒng)的研究與設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：403884