调阻机的加工精度直接影响电阻应变片的阻值精度,因此在应变片的生产中,对调阻机的机械结构精度和控制系统性能要求越来越高。针对上述的问题,本文研究设计了一种高精度的自动应变片调阻机。首先,对调阻机中涉及到的自动化功能和高精度加工设计了实现的方法;然后对调阻机进行机械结构设计与控制系统设计,并提出了改进粒子群的控制算法;最后,在simulink中进行仿真验证,并进行了调阻机电阻应变片的调阻实验。本论文主要从以下几个方面进行:(1)研究实现调阻机自动化和高精度调阻的设计方法:通过测量应变片调阻前的阻值,反馈给开发板,设置期望阻值,让调阻机根据期望值决定调阻情况,实现调阻机自动调阻功能;研究调阻机热变形、导轨的设计验证和爬行、步进电机控制原理,让调阻机能高精度调阻。(2)控制系统性能仿真验证。研究步进电机的数学模型,设计它的simulink控制模型,主要包括了步进电机的simulink模型、细分驱动模块、增量式PID控制器模块,将这些模块连接好后,得到步进电机的控制模型,设置好运行参数,得到仿真结果,通过对结果的分析,发现该系统存在收敛速度慢、超调量大等问题,因此需要对控制系统进行优化。(3)控制系统优化。首先对粒子群算法进行优化,借鉴遗传算法的杂交机制,提高了粒子的寻优能力;采用惯性因子的非线性递减策略,提高算法求解效率;同时为了避免粒子在寻优过程中,越过解空间,引入边界缝合机制,即粒子超出边界时,对粒子进行缝合处理,这样就能得到一个改进的粒子群算法(BSPSO),将BSPSO算法应用在设计好的步进电机simulink控制模型中,对比未改进系统的simulink仿真,得到两个系统的仿真结果,验证了BSPSO算法优化了控制系统。(4)调阻机实验验证。对已完成的系统进行调试和验证,系统调试主要包括硬件控制系统调试、软件调试以及联合调试。然后对完成调试的调阻机进行实验验证,通过对比有无BSPSO算法的调阻实验,分析实验数据,结果表明设计的调阻机达到了设计精度、改进的BSPSO算法增加了调阻机的调阻精度。