【摘 要】
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本文在印染机单机控制技术已经成熟的基础上,根据企业对设备成组控制的实际需求,按照分布式系统的一般结构、组成和特点,讨论了基于CAN现场总线组网实现分布式控制系统的方案
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本文在印染机单机控制技术已经成熟的基础上,根据企业对设备成组控制的实际需求,按照分布式系统的一般结构、组成和特点,讨论了基于CAN现场总线组网实现分布式控制系统的方案,并对其中的关键技术问题进行了一些研究。在总体方案部分,分析了一般分布式系统的组成和特点,根据实际需要,提出了印染机设备控制系统由管理级、控制级和现场级设备三个层次构成。阐述了基于CAN组网技术,系统各组成部分的功能以及它们的相互关系。为了将管理计算机接入现场总线,结合项目的特点,研究了Windows环境下,PCI总线设备的访问特点、接口板卡设计规范以及相应的软硬件技术,实际设计了一款CAN总线适配卡,并通过了硬件测试。本文总结了PCI总线CAN接口板卡的开发过程。在PCI板卡硬件测试成功的基础上,研究了Windows系统下设备驱动程序的编写方法与过程,并结合应用特点,从提高数据实时性的要求出发,在Ring0特权层完成了具有中断方式的CAN总线数据收发能力的驱动程序的编写;通过加大数据缓冲区,有效地避免了CAN总线瞬间高速数据通信时的可能出现的数据丢失现象;为便于应用,使用动态连接库封装了应用程序操作硬件的接口函数;在应用层开发了基于多线程的CAN数据收发测试程序。本文还通过对染缸温度控制得到的实验数据的分析,选择AR模型,利用MATLAB软件拟合了染缸温度模型,然后分别采用积分分离PID控制算法、不完全微分PID控制算法、微分先行PID控制算法和大林控制等对模型进行仿真控制。为进一步研究和开发分布式控制系统的自适应控制算法提供了参考。
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