论文部分内容阅读
无缝工艺是近20年来兴起的一种新型成衣工艺,其优良的成衣质量使得其迅速成为了国内最重要的制衣手段之一,其原理是利用高温对材料进行热压粘连。无缝机作为无缝工艺的执行者,对控制系统提出了较高的要求,其中对温度的控制是影响工艺质量至关重要的因素。 本文通过对无缝机工作原理的深入探究,指出无缝机控制系统包括温度控制与运动控制两个部分。首先针对温度控制策略进行研究和设计,建立了无缝机温度控制的数学模型,分析了温度控制对象大时变、强干扰的特点。并且结合无缝机温度控制对象,对温度控制算法的改进进行了深入的探讨,通过对PID参数离线自整定与在线自适应方法的研究,提出了改进的单神经元-模糊PID算法,并与卡尔曼滤波器相结合,组成新型智能PID温度控制算法,并进行了仿真和实验验证。 其次对无缝机运动控制策略进行研究与设计,针对机器实际使用时遇到的问题指出了传统控制方法存在的缺陷,并提出对应的运动控制策略,从运动控制逻辑与电机速度同步两个方面进行设计与改进,最终实现了提升用户体验的研究目标。 最后,本文对控制器硬件电路进行了设计与实现,并将温度控制算法与运动控制算法运用于具体的控制器中,完成了对比实验。实验结果表明,本文设计的运动控制策略实现了系统速度同步;提出的新型智能PID温度控制算法在嵌入式系统中可以满足实时性要求,并且在滤波效果、超调量、调节时间和鲁棒性方面的性能均优于常规方法。最终,用户使用情况表明系统运行稳定,良品率高,实践证明了本文所提出的改进方案和实现的系统设计满足了无缝机的高性能应用需求。