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热风回流焊机温控系统的研制与开发

陶吉利  
【摘要】:随着电子器件微型化及SMT(表面贴装技术)的发展,热风回流焊机应用日益广泛。由于在热风回流焊机的控制过程中,被控参数具有非线性、不确定性等因素,传统的PID控制器难以取得满意的控制效果。 本文实现了用下位机改进PID控制算法进行热风回流焊机的计算机控制。同时,针对回流焊机温区多,人工参数整定效率低的问题,研究了PID参数自整定的方法。并在下位机的基础上,提出了上位机插值模糊PID控制算法。本文所做主要工作如下所示: 1、针对热风回流焊机自身特点和生产现场需要,设计了一整套多CPU嵌入式硬件系统,并在此基础上,编制了与硬件电路配套的各软件模块。同时,采用了较为新颖的软硬结合、相互制约的系统抗干扰措施。 2、提出了简化的单参数黄金分割法PID参数自整定方法,并根据现场有可测扰动的情况,研究了将前馈和变速积分PID反馈控制相结合,运用到温控对象上的方法。 3、针对下位机控制方法的某些不足,提出了基于上位机的模糊PID参数在线自校正方法,同时为克服模糊控制对E、EC不易划分过细,而回流焊机系统必须对扰动作出及时反应的矛盾,提出简化的插值法模糊PID参数在线自校正算法,并给出了MATLAB仿真实例。 4、采用半图形化的虚拟仪器语言LABWINDOWS/CVI开发了界面友好,功能完善的上位机监控程序。 目前,采用下位机控制方式的单片机监控系统已可完全取代PLC监控系统,并已投入试运行,稳态控制精度可达到±3℃。


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