一、动态称重控制器的设计与算法研究(论文文献综述)
杨天[1](2021)在《基于物联网的优质种鹅选育系统研究》文中研究表明目前我国种鹅选育大多采用家系选育法而个体选育法应用较少,个体选育仍以传统的人工记录方式为主,其效率低下、人工强度大,准确度低,很难实现鹅与所产蛋的准确对应,易出现产蛋性能表征数据的漏采、混淆等问题。本文针对优质种鹅智能化高效选育的迫切需求,研究了基于物联网的优质种鹅选育关键技术,为种鹅智能化养殖和高效选育提供了支持。本文的主要研究内容如下:(1)针对种鹅产蛋时间不确定、人工蹲守难以较准确的监测产蛋行为和规律的现状,采用基于监控视频追溯的方法研究了种鹅产蛋行为和产蛋规律,明确了种鹅的整个产蛋过程(产前趴窝、努责产蛋、产后休息等阶段),分析了鹅的产蛋时间偏好性以及产蛋间隔等特征参数,统计了种鹅和鹅蛋的尺寸大小,为设计集成于巢位的鹅个体自动称重、身份识别、蛋体标记的一体化产房装置提供设计依据。(2)针对种鹅生产性能统计需求,构建了基于物联网的优质种鹅选育系统设计框架,设计了集成于产蛋区位的鹅自动称重、蛋体标记打码等功能的一体化产房装置:采用RFID射频识别技术实现种鹅个体身份识别;利用动态称重方法实现产房内种鹅体重数据测量;通过设计鹅蛋姿态调整装置和感应输送带,结合RFID的个体身份识别结果,并采用无接触喷墨打码技术实现了种鹅个体信息与产蛋性能的精确标记;提出了种鹅选育系统数据边缘计算方法,设计了种鹅选育系统的数据传输模式和MySQL数据库,为统计分析鹅的饲料转化率、产蛋量等个体表型指标等提供准确的数据源。(3)针对产房内种鹅和鹅蛋检测需求,研究了种鹅和鹅蛋目标监测数据集的增强方法,提出了一种改进SSD目标检测算法,用ResNet101残差网络替换传统SSD算法中的VGG-16基础网络,并采用特征金字塔网络实现了低层特征与高层特征的图像融合,最后对输出图像内种鹅和鹅蛋进行回归分类。模型训练和实验验证结果表明,改进SSD目标检测算法对种鹅和鹅蛋的目标检测精度更高。(4)开发了基于物联网的优质种鹅选育系统,对一体化产房装置样机进行了调试,实现种鹅选育系统的远程监控。对RFID识别距离进行了试验,结果表明种鹅身份信息可以在产房内有效识别;对种鹅选育系统产蛋监测性能进行了试验,结果表明系统对鹅蛋的打码准确率为97.8%,产蛋量数据监测准确性较高;对种鹅体重数据采集性能进行了试验,结果表明系统称重误差为1.5%,准确性较高。
王茜[2](2020)在《基于模糊PID的水泥原料配料控制系统的设计及应用》文中认为在水泥生产的工艺流程中,原料配料站是生料入磨前的质量保障环节,配料的好坏将直接导致后续水泥生产的稳定性,并直接影响生料和熟料的产量和质量。然而,在控制生料配料生产的过程中,往往具有滞后、非线性、干扰严重、参数变化大等特征。手动控制或者简单的PID调节器等控制方式难以适应复杂工况,控制效果较差。本文主要针对富平某水泥厂原料配料系统中粘土皮带秤配料系统具体的工艺流程、工作原理进行研究,根据现场实际工况分析,确定影响粘土皮带秤下料不稳定的原因。结合现场使用的传统PID控制器算法及参数整定方法,将粘土皮带秤流量控制的PID调节算法进行改进,设计基于模糊PID参数自整定的配料控制系统方案。通过对模糊控制理论的研究,给出模糊控制结构框图。确定模糊控制器结构,选取高斯型隶属度函数,建立模糊控制查询表,并采用数学分析法对原料配料系统的控制对象进行数学模型分析,在MATLAB仿真环境下对比PID控制器和模糊PID控制器两种模式,并结合仿真结果可以得出基于模糊控制的PID控制器效果要优于传统PID控制器。本次设计选用天津施耐德有限责任公司推出的质量优良的昆腾系列PLC作为主控制器,原料配料站的上位监控画面使用与昆腾系统PLC通讯的CITECT软件,结合软硬件的分析并搭建主控制器、现场设备、上位机的环网网络拓扑结构。通过对于该系统的研究,将模糊PID控制应用于粘土配料系统,对现场上位监控采集的数据进行分析,表明采用模糊PID控制的粘土配料系统比传统PID控制性能稳定、超调量小、准确性高。
张军胜[3](2020)在《提拉法晶体生长等径控制系统的研究》文中指出晶体能实现特殊能量的相互转换,例如通过晶体将电能转换为磁力、光能、声能等,在近代科学的发展中晶体有着十分重要的地位。随着手机、电脑等电子类产品的发展和大规模应用,更加需要大量的各类晶体材料,晶体类材料的发展也是推动近代科学技术的发展。由于天然晶体存在着本身的缺陷,导致品质和数量不能完全满足近代科学技术发展的需要,从而使人工晶体的得到了很好发展。本论文首先比较了激光晶体生长各种工艺方法,采用晶体重量变化作为反馈系统和坩埚的温度控制系统来控制晶体等径生长,采用上称重法满足重量反馈系统,将晶体重量作为直径的反馈信号。接着对晶体的上称重法称重机构进行设计,用温度控制系统作为输出控制晶体等径生长,以此为思路进行激光晶体设备的总体设计;并且对籽晶杆旋转时候的固有频率进行计算并校核,计算籽晶杆工作时对晶体结晶和称重传感器的影响,机体振动对称重传感器的影响。在软件设计方面,由于控制精度对晶体的生长温控系统起着关键作用,但是晶体生长炉具有大延迟、大惯性、非线性而且对象变化的系统,这些因素没有太大的变动但是不确定的,所以需要从软件上多重考虑,而最好最经济的方法是从控制的软件方面进行更好的设计,本论文所采用模糊PID控制能够满足激光晶体的等径生长。在硬件设计方面,根据晶体炉提拉装置的设计要求,对晶体炉的机械元件、电气元件进行计算和选型;选型完后根据需求对电气元件的端口进行分配和设定,并画出电气线路图;最后根据设计的软件设计流程图,对永宏PLC控制器温度控制器进行软件设计。
何昌俊[4](2020)在《基于连续分流的小型类球状水果自动定量称重系统研究》文中研究表明在“互联网+”的环境下,有越来越多的人在网上购买水果。绝大多数店铺对水果的定量包装采用传统人工包装的方式,从而导致包装效率低、工人劳动强度大。因此,实现水果的自动化定量包装,对将工人从重复精细的工作解放出有着重要的意义。本文针对小型类球状水果定量称重的精度和效率问题,主要在动态称重和定量配料两个方面进行了研究。首先,对小型类球状水果定量称重系统的机械平台做了简单的论证和介绍。设计了一种定量称重系统,通过STM32单片机控制步进电机间接控制海绵滚筒实现物料的卜料。当步进电机转速极低时,可实现物料大时间间隔的单个下料,对高精度定量称重提供了可能性。本系统的控制器可将称重的数据保存在SD卡,供后续数据分析。在动态称重方面,对定量配料的连续下料和点动下料和静态三个过程的称量进行滤波处理。通过分别对IIR滤波器、递推平均滤波算法、加权递推平均滤波算法和卡尔曼滤波器在三个过程的滤波效果进行仿真分析,设计出一种自适应滤波算法,提高动态称重的精度。在定量配料方面,为了兼顾称重精度和效率,设计出连续下料和点动下料结合的下料方式。连续下料效率高,但精度低;点动下料效率低,但精度高。为了进一步提高工作效率,在连续下料过程引入迭代学习控制,成功减少点动下料的次数,提高称重效率。最后,以冬枣为物料在实验台进行实验,取得了较好的效果,点动下料次数可控制在3次左右,90%的称重精度可控制在1个物料。
陈静[5](2020)在《可食性粉体包装计量精度关键技术研究》文中提出针对目前包装计量精度低的问题,本文以可食性粉体包装计量精度为研究对象,对可食性粉体高精度计量关键技术进行了研究。通过对现有可食性粉体包装计量技术和包装计量特性的研究,选择失重式粉体计量技术作为主要研究对象。首先,经实际生产调研与相关资料查找,分析了影响失重式粉体计量精度的主要因素。然后,针对失重式粉体计量系统延迟、设备振动等因素导致的计量精度低的问题,提出在失重式粉体计量传统PI控制基础上,增加智能控制算法,并建立智能PI控制器模型进行了仿真分析。最后,通过搭建实验平台对当前的包装计量技术进行了实际研究本文具体研究工作如下:(1)分析粉体包装计量技术的国内外研究现状,根据可食性粉体的物料特性,通过对比现有包装计量技术的工作原理,控制精度,实际工作情况等因素,总结出失重式粉体计量具有绿色生产、维护简单,静态称量、密封性好等优点,故本文选择失重式粉体计量技术为主要研究对象。(2)通过对失重式粉体计量技术的研究,当前的失重式粉体计量中存在因机器运行振动,系统的延迟等因素导致包装计量精度低的问题。为了避免控制系统受到干扰,进一步提高失重式粉体计量的包装精度,本文在现有失重式粉体计量传统PI控制系统的基础上进行算法改进,增加智能优化算法,以此来减小失重式包装计量控制过程中由动态性和非线性等影响因素带来的误差。(3)设计出智能PI控制器,针对传统PI控制系统无法实时整定控制参数的问题,本文在传统PI控制方法的基础上增加模糊控制算法和模糊神经控制算法来实现控制参数的实时整定,以达到对控制系统实时在线控制的目的。(4)分别对传统的PI控制器、模糊PI控制器和模糊神经PI控制器进行控制模型的建立,并利用Matlab simulink进行模拟仿真分析。最后,通过搭建实验平台,针对25kg/袋包装计量规格的面粉进行了失重式与增量式包装计量精度对比。
张镇[6](2021)在《非均质物料组合称重定量控制系统研究》文中研究指明组合称重定量技术是目前先进的一种定量方法,广泛应用于颗粒状物料,且技术趋于成熟,而在非均质物料应用相对较少,该类物料单一重量较大且各不相同,但重量服从正态分布。本文以水果类非均质物料组合称重定量为对象,基于链式循环组合称重定量装置,根据非均质物料的特点及组合称重定量要求,分析了控制系统的功能需求;探究了组合称重误差的来源、影响因素及变化规律,并对组合误差进行了优化分析;设计了嵌入式单片机控制系统架构,对控制系统软硬件进行了模块化设计,并验证了控制系统的功能。本文研究的主要内容及结论如下:1)针对非均质物料单一重量差异大且不能分割的特点,基于链式组合称重定量机械,明确了控制系统主要功能为进行非均质物料的组合称重定量及输出,并完成了对系统其他功能需求分析。2)针对非均质物料在组合称重定量技术中定量精度高与组合速度快的矛盾。以链式组合称重定量系统为基础,提出以定量精度及组合效率为目标,对组合样本数和抽样数进行优化分析。达到保证组合称重定量精度下,减少数据计算量以提高组合定量速度的目的。研究表明,在相同允许组合误差下,增大组合样本数可提高组合成功概率,但组合计算量随组合样本数增加而呈指数增加。通过对服从正态分布N(100,102)的重量数据进行10 000轮组合计算发现,当组合定量目标重量为500g,允许组合误差为±0.1g时,组合计算时间较短的组合样本数为14;在允许组合误差为±0.05g时,为保证组合成功概率,组合样本数应选择16及以上为佳。并对优化组合样本数和抽样数的组合算法进行了链式组合称重定量试验验证。试验结果表明,在物料重量标准差≤30g,允许定量组合误差为0.1g时,优化后的组合算法与优化前遍历组合算法在定量组合成功概率总体上保持在95%左右,且优化后的算法组合计算时间减少了 40%。3)控制系统硬件研究。根据控制系统功能要求,明确了控制系统整体框架;确定了包括触摸屏、执行器、传感器等关键部件的选型;并对系统核心硬件控制器电路进行了设计,电路设计的合理性与PCB布局布线及关键元器件的选型有关。控制器核心电路主要包括STM最小系统模块,通讯模块,16路光耦隔离驱动模块,信息采集模块,电源模块。最后完成了 PCB及控制器箱体设计。4)控制系统软件设计。为确保系统功能的稳定性、快速性,增强程序的可维护性,采用高内聚低耦合的设计思路对程序进行开发。软件主要包括modbus通讯、信息采集程序、平均中值滤波算法、组合定量算法设计及人机交互界面开发。最后,结合试验平台进行软硬件控制系统调试与试验,实现组合称重定量等功能,使系统满足控制要求。
周书[7](2020)在《分选秤的动态称重研究》文中进行了进一步梳理随着时代的发展,快速的检测重量,动态的检测重量,在生产、生活中得到普及,利用动态称重技术,产品可以在传送装置行进中检测,不需要停顿,大大的节省了时间,提高了工作效率,同时工厂对于生产过程的数据整合,流程的统一管理的要求,需要把现场数据传回监控室。针对这一需求,本文设计了动态分选系统,论文的主要内容如下:描述了系统的总体设计,分为系统监控部分、称重控制部分、执行机构。系统监控分为由触摸屏、系统监控平台、远程终端,触摸屏负责在本地的用户交互,系统监控平台负责在监控室进行数据查看,远程终端可以随时随地登录网站查看分选系统的实时状态;称重控制部分主要是基于STM32的嵌入式系统,详细介绍了称重控制器的硬件设计,包括MCU的选型,通讯模块的选型、AD采样模块的选型。介绍了不同类型的称重传感器,并对不同类型传感器的优缺点进行了对比;执行机构由电机、传送带、称台、喷气嘴或者机械臂构成。完成了各个部分的软件设计,其中系统监控部分都是在组态软件上编程,开发效率高;称重控制器部分给出了各个子程序的流程图以及相关的详细说明。在实验结果与分析中,对比研究了低通滤波、均值滤波、中值滤波在称重数字信号中的应用,根据三种滤波算法对相同原始称重数据的处理结果,分析了产生不同结果的原因与对应算法的优劣。基于分析的原因与三种算法的优点,本文采用三算法构成一种组合算法对原始称重数据进行滤波处理,处理结果和实际运行结果表明,组合算法可以有效抑制皮带传输所产生的振动影响,准确得到被称重物品的目标重量。设计系统的实际运行验证了本文设计的正确与有效性。
熊慧群[8](2020)在《基于STM32的动态称重系统设计》文中研究说明动态称重技术是一种能够对运动的物体进行实时在线称重的技术,在工农业的生产与运输中有非常大的作用,随着近年来传感器技术、微电子技术、计算机技术的飞速发展,称重技术也进入了数字化、网络化和智能化的时代。本课题基于电子皮带秤的工作平台,结合嵌入式技术,设计了一款基于STM32的动态称重系统,该系统通过和上位机人机交互界面的通信完成对电子皮带秤上的物体的实时在线动态称重、显示等功能,且能够实时控制和调整电子皮带秤的启停和运行速度,其称重范围为5克至200克,精度为0.5克,电子皮带秤的运行速度为0至90m/min。文章详细地描述了电子皮带秤的机械平台组成,分析了称重传感器的工作原理,在此基础上提出了系统整体的设计方案,并在充分考虑动态称重系统的抗干扰性和稳定性前提下,设计了以STM32芯片为主,结合称重传感器模块、数据采集模块、电机驱动模块、以及上位机等其他外围模块,配合相应的软件设计,实现了物体质量信息的采集、数据处理、数据传输、数据显示以及系统运动状态控制等功能的动态称重系统。在提出了系统整体设计后,本文详细地描述了称重系统的硬件设计、软件设计与数据处理算法等。硬件设计包括传感器的选取和相应的电子电路设计,其中电子电路包括采集电路、驱动电路、数据通信电路等;采集电路负责物体质量信号的采集、放大、滤波、AD模数转换等功能,驱动电路负责驱动皮带电机的运行,数据通信电路负责将最终测量质量送至上位机显示以及接受上位机的控制指令等功能。称重系统软件设计主要分为两部分,第一部分是STM32的软件部分,其功能主要是负责采集数据的处理和电机的驱动等功能,另一部分是上位机的QT人机交互界面部分,该部分通过串口通信的方式与STM32进行数据交互通信来完成称重系统数据显示、统计、以及系统运动状态的控制等功能。本文设计的数据处理方式为两点线性拟合,算法为滑动均值滤波和卡尔曼滤波,本文对数据处理和算法选取等进行了详细的介绍和测试。文章的最后对本文称重系统的研究设计做了总结和展望。
王好强[9](2020)在《基于ASI的5000型沥青拌和设备计量系统研究》文中进行了进一步梳理沥青搅拌设备作为沥青路面施工中必不可少的机械设备,其设备中计量系统的精确程度,直接决定所生产沥青混合料的产品质量。然而,目前国产的5000型沥青拌和设备自动化程度相对较低,称量的精确性不够高,生产出的沥青混合料质量较差。因此,研究出一个稳定、快速、精确度高的称量系统非常重要。本文在查阅相关文献的基础上介绍了沥青搅拌设备和生产流程,综合考虑了集料称量系统的研究现状。以国产某5000型沥青搅拌设备集料称量系统为研究背景,基于ASI现场总线网络的基础上,满足集料称量控制要求,设计沥青搅拌站总体控制网络。对集料称量系统机理进行分析研究,并建立称量过程数学模型。通过对影响称量精度的因素分析,制定出完整的集料称量分段控制方案。根据集料称量环节具有重复性特征,通过数学模型分析,其称量系统具有非线性特点,通过对各控制器的对比,选择了开闭环PID型迭代学习控制器对5000型间歇式沥青搅拌设备集料称量系统的控制,进行仿真分析验证了该方法的有效性。根据实际生产过程中各料仓集料性质与设定值的不同,可能造成称量系统参数的不确定,导致系统性能不稳定。为了解决这一问题,本文引进了模糊迭代思想,模糊迭代控制器的使用使得集料称量系统达到理想的控制效果。本文按照实际的称量控制要求,设计了集料称量控制程序流程图,并编写了相应的控制程序。通过本文的研究,为进一步完善沥青搅拌设备集料称量系统提供了参考。
张曼[10](2020)在《智能水肥一体化系统研究》文中研究表明我国传统日光温室大棚主要是由人工来完成作物的灌溉和施肥,但由于农民缺乏科学的配肥施肥理论,导致水肥浪费严重。水肥一体化系统能够将肥料溶于水形成肥液后,再按照需求进行施肥,从而提高利用率。当前,国内的智能水肥一体化系统相对落后,大多数普适性较差,不能实现化肥按需智能配比及固体肥料自动配比。因此研究精确配比关键技术和研究符合我国国情的小型可移动和可以适合农民消费需求的智能水肥一体化系统,对现代农业发展具有理论意义和应用价值。本文主要研究水肥一体化系统配肥精度、效率问题和灌溉施肥问题,研究内容如下:1.详细分析了配肥原理和施肥原理,并分析称重配肥工作过程,分析产生误差的原因,并建立配肥数学模型,采用迭代学习算法减小配肥过程中产生的误差,制定合理的整体设计方案。2.分析配肥单元配比过程,着重研究配比过程中两个问题,分别是速度和精度,提出将模糊自适应PID控制应用于快速下料阶段,慢速下料阶段采用模糊控制。根据配肥单元设计控制流程,建立数学模型。文中仅对快速下料阶段控制进行仿真分析,提出的模糊自适应PID具有比传统PID控制响应快和超调量小的特点。3.根据控制要求和方案,对系统所需硬件进行选型。同时设计了下位机运行程序和上位机控制监控程序,其中监控软件可以实现系统运行监控、历史数据查询、实时曲线显示和故障报警等功能。系统具有运行稳定,且功能和性能都可以满足日光温室作物的需求。4.介绍了系统的工作测试环境,对固体配肥单元和灌溉施肥单元进行实验,首先分析了配肥机配制固体肥料的精度和误差,其次对二次稀释灌溉施肥溶液的实时监测的稳定性和误差进行分析。经测试表明,配肥单元误差在允许范围内,且灌溉施肥单元p H和EC值误差波动幅度小,过渡时间短、超调量小,能实现母液的动态调控,可以达到水肥的最大化利用,节省成本,对提高农业发展经济具有极为重要的作用。
二、动态称重控制器的设计与算法研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、动态称重控制器的设计与算法研究(论文提纲范文)
(1)基于物联网的优质种鹅选育系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状及发展动态 |
1.2.1 家禽产蛋监测技术发展现状 |
1.2.2 农业物联网应用技术研究现状 |
1.3 主要研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线安排 |
1.4 本章小结 |
第2章 种鹅产蛋行为及时间特性研究 |
2.1 试验材料与方法 |
2.1.1 试验材料与场地 |
2.1.2 试验方法 |
2.2 试验结果与分析 |
2.2.1 种鹅产蛋行为特性分析 |
2.2.2 产蛋过程时间特性分析 |
2.2.3 产蛋时间偏好和产蛋规律分析 |
2.2.4 种鹅和鹅蛋尺寸分析 |
2.3 本章小结 |
第3章 基于物联网的优质种鹅选育系统设计 |
3.1 种鹅选育系统总体设计 |
3.1.1 系统功能研究 |
3.1.2 系统整体方案设计 |
3.2 系统硬件设计 |
3.2.1 一体化产房装置整体设计 |
3.2.2 主控制器模块设计 |
3.2.3 种鹅称重模块设计 |
3.2.4 鹅蛋打码模块设计 |
3.2.5 鹅蛋输送模块设计 |
3.2.6 射频识别模块设计 |
3.3 系统软件设计 |
3.3.1 一体化产房装置软件设计 |
3.3.2 边缘计算方法 |
3.3.3 数据传输设计 |
3.3.4 数据库设计 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于改进SSD的产房内目标检测算法研究 |
4.1 种鹅和鹅蛋图像数据集增强方法 |
4.1.1 图像锐化 |
4.1.2 图像灰度化处理 |
4.1.3 图像直方图均衡变换 |
4.2 改进SSD目标检测模型 |
4.2.1 传统SSD目标检测算法 |
4.2.2 改进SSD目标检测算法 |
4.3 实验验证与分析 |
4.3.1 数据集制作 |
4.3.2 模型训练 |
4.3.3 实验结果 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于物联网的种鹅选育系统的实现与试验 |
5.1 种鹅选育系统的实现 |
5.1.1 一体化产房装置实现 |
5.1.2 物联网云平台监控实现 |
5.2 基于物联网的优质种鹅选育系统试验 |
5.2.1 RFID标签识别试验 |
5.2.2 种鹅选育系统产蛋监测试验 |
5.2.3 种鹅体重数据准确性试验 |
5.3 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(2)基于模糊PID的水泥原料配料控制系统的设计及应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 课题研究背景与意义 |
1.3 研究现状 |
1.3.1 原料配料控制研究现状 |
1.3.2 模糊控制的应用现状 |
1.3.3 配料系统存在的问题 |
1.4 本文的主要内容 |
2 原料配料系统构成 |
2.1 原料配料工艺流程 |
2.2 喂料系统的工作原理 |
2.3 粘土配料系统组成 |
2.3.1 给料设备 |
2.3.2 电子皮带秤工作原理 |
2.3.3 电子皮带秤的主要部件 |
2.4 本章小结 |
3 控制算法研究 |
3.1 经典PID控制 |
3.1.1 经典PID控制概述 |
3.1.2 PID参数整定 |
3.2 模糊控制 |
3.2.1 模糊控制概述 |
3.2.2 模糊控制原理 |
3.2.3 模糊自整定参数PID控制 |
3.3 粘土配料系统的控制器设计 |
3.3.1 确定输入输出论域及语言变量 |
3.3.2 确立隶属度函数 |
3.3.3 建立模糊规则 |
3.3.4 模糊关系和近似推理 |
3.3.5 输出模糊量的清晰化 |
3.4 本章小结 |
4 仿真研究 |
4.1 MATLAB仿真软件 |
4.2 仿真模型建立 |
4.3 仿真结果分析 |
4.4 本章小结 |
5 原料配料站的控制系统 |
5.1 系统网络结构 |
5.2 系统硬件介绍 |
5.2.1 可编程控制器的选择 |
5.2.2 变频器柜 |
5.3 系统软件设计 |
5.3.1 基于PLC的模糊PID程序的实现 |
5.3.2 上位机软件的实现 |
5.4 实际应用效果 |
5.5 本章小结 |
6 总结及展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(3)提拉法晶体生长等径控制系统的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 激光晶体材料的历史 |
1.3 晶体生长控制技术发展现状 |
1.4 课题主要研究内容 |
1.5 本章小结 |
2 系统总体方案设计 |
2.1 晶体生长方法的介绍与选择 |
2.2 提拉法等径方案选择 |
2.2.1 数据采集方案介绍 |
2.2.2 上称重法等径控制原理 |
2.2.3 上称重系统设计 |
2.3 温度控制系统 |
2.3.1 温度控制回路设计 |
2.3.2 温度控制回路的构成 |
2.4 晶体炉总体设计要求 |
2.4.1 激光晶体生长工艺流程 |
2.4.2 晶体炉的设计要求 |
2.4.3 对系统精度的影响因素 |
2.5 晶体炉总体设计 |
2.6 本章小结 |
3 振动对提拉晶体等径控制的影响研究 |
3.1 籽晶杆的临界转速计算 |
3.2 提拉法晶体炉隔振方法 |
3.2.1 机体受力建模 |
3.2.2 称重模块受机体振动的响应分析 |
3.2.3 称重模块受力建模 |
3.2.4 称重模块受力的响应分析 |
3.2.5 对结果进行计算分析 |
3.3 本章结论 |
4 温度控制的模糊PID算法 |
4.1 控制系统算法的分类和说明 |
4.1.1 人工调节方法 |
4.1.2 PID控制算法 |
4.1.3 模糊控制算法 |
4.2 模糊自整定PID控制算法 |
4.2.1 输入量的模糊化与输出量的非模糊化 |
4.2.2 确定模糊整定规则表 |
4.2.3 计算PID参数的调整表 |
4.3 模糊PID控制器仿真 |
4.3.1 仿真数学模型 |
4.3.2 系统仿真 |
4.3.3 仿真结果分析 |
4.4 本章总结 |
5 晶体生长控制系统设计 |
5.1 晶体炉的提拉装置设计要求 |
5.2 主要机械元件的选型 |
5.2.1 减速器选型 |
5.2.2 滚珠丝杠选型计算 |
5.3 主要电器元件选型 |
5.4 电器元件的设定 |
5.4.1 PLC端口分配与设定 |
5.4.2 设置伺服驱动器 |
5.4.3 触摸屏设定 |
5.5 电器线路图 |
5.6 软件流程设计 |
5.7 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 模糊PID修正量计算程序 |
攻读硕士学位期间发表论文与项目 |
(4)基于连续分流的小型类球状水果自动定量称重系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1. 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外相关领域研究进展 |
1.2.1 水果动态称重的发展现状 |
1.2.2 动态称重技术 |
1.2.3 配料控制方法 |
1.3 本文的主要研究内容 |
2. 小型类球状水果定量称重系统总体设计 |
2.1 机械平台方案设计 |
2.1.1 运输分流方案的确定 |
2.1.2 定量称重方案的确定 |
2.2 海绵滚筒对物料的损伤分析 |
2.2.1 海绵滚筒海绵层的选择 |
2.2.2 物料损伤预测分析 |
2.3 机械平台的工作原理和机构组成 |
2.4 定量称重系统总体设计 |
2.5 研究目标 |
2.6 本章小结 |
3. 定量称重系统硬件设计 |
3.1 主控芯片 |
3.2 数据采集模块 |
3.2.1 称重传感器的选择 |
3.2.2 AD转换器 |
3.3 运动控制模块 |
3.3.1 步进电机原理及细分控制 |
3.3.2 步进电机驱动器 |
3.4 数据存储模块 |
3.5 通讯模块 |
3.6 人机交互模块 |
3.6.1 LCD显示电路 |
3.6.2 按键电路 |
3.7 时钟电路和复位电路 |
3.7.1 时钟电路 |
3.7.2 复位电路 |
3.8 电源模块 |
3.9 小结 |
4. 定量称重系统功能模块软件设计 |
4.1 软件开发工具 |
4.2 数据采集模块 |
4.2.1 AD转换芯片的初始化 |
4.2.2 数据的读取 |
4.2.3 标度的转换 |
4.3 运动控制模块 |
4.3.1 步进电机控制 |
4.4 数据存储模块 |
4.5 人机交互模块 |
4.6 本章小结 |
5. 动态称重的数字滤波研究 |
5.1 影响动态称重精度的因素 |
5.1.1 称重系统的固有属性对称重的影响 |
5.1.2 干扰信号 |
5.2 数字滤波 |
5.2.1 IIR数字滤波器 |
5.2.2 递推平均滤波法 |
5.2.3 加权递推平均滤波法 |
5.2.4 卡尔曼滤波 |
5.3 自适应滤波算法 |
5.3.1 连续下料过程滤波 |
5.3.2 静态过程滤波 |
5.3.3 点动下料过程滤波 |
5.3.4 自适应滤波组合 |
5.4 小结 |
6. 配料控制系统 |
6.1 配料系统的控制策略 |
6.2 配料系统连续下料过程迭代学习控制 |
6.2.1 迭代学习控制概述 |
6.2.2 配料系统连续下料过程迭代学习控制 |
6.3 配料系统点动下料过程控制 |
6.4 实验与结果分析 |
6.5 本章小结 |
7. 总结与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
个人简介 |
致谢 |
(5)可食性粉体包装计量精度关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 研究背景及意义 |
1.3 可食性粉体计量生产现状 |
1.3.1 可食性粉体目前常用包装计量技术 |
1.3.2 目前可食性粉体包装计量精度 |
1.3.3 国外研究现状 |
1.3.4 国内研究现状 |
1.4 可食性粉体的包装计量研究现状总结 |
1.5 本文研究内容 |
1.6 本文章节安排 |
1.7 本章小结 |
2 可食性粉体包装计量特性与控制系统 |
2.1 可食性粉体包装计量特性 |
2.1.1 可食性粉体包装计量特点 |
2.1.2 可食性粉体包装计量控制系统的要求 |
2.2 可食性粉体计量原理及问题分析 |
2.2.1 增量式粉体计量的计量原理与问题 |
2.2.2 容积式粉体计量技术的计量原理与问题 |
2.2.3 失重式粉体计量技术的计量原理与优势 |
2.3 失重式包装计量研究现状 |
2.4 失重式包装计量传统PID控制系统研究与存在问题 |
2.4.1 传统PID控制原理 |
2.4.2 传统PID控制参数整定方法分析 |
2.5 可食性粉体失重式包装计量控制系统存在问题 |
2.6 本章小结 |
3 可食性粉体包装计量控制器的设计 |
3.1 模糊PI控制器的设计 |
3.1.1 模糊控制的概念及理论基础 |
3.1.2 模糊PID控制器的原理 |
3.1.3 失重秤模糊PI控制器的设计 |
3.2 模糊神经网络PI控制器的设计 |
3.2.1 神经网络控制的理论基础 |
3.2.2 BP神经网络的结构和算法 |
3.2.3 模糊BP神经网络PI控制器的设计 |
3.3 本章小结 |
4 可食性粉体包装计量控制系统仿真与分析 |
4.1 MATLAB软件简介 |
4.2 控制器仿真传递函数的确定 |
4.3 模糊PI控制器模拟仿真 |
4.3.1 模糊PI控制的MATLAB simulink仿真步骤 |
4.3.2 传统PI与模糊PI控制对比仿真模型的建立 |
4.3.3 传统PI控制系统与模糊PI控制系统仿真结果分析 |
4.4 模糊BP神经网络PI控制器模拟仿真 |
4.4.1 模糊BP神经PI控制的MATLAB simulink仿真步骤 |
4.4.2 模糊BP神经网络PI控制仿真模型的建立 |
4.4.3 传统PI、模糊PI与模糊BP神经PI控制系统仿真结果分析 |
4.5 方法对比 |
4.6 本章小结 |
5 实验验证与分析 |
5.1 可食性粉体包装计量技术对比实验 |
5.1.1 实验材料 |
5.1.2 实验器材 |
5.1.3 实验方案与实验过程 |
5.2 实验数据及分析 |
5.2.1 增重式与失重式粉体计量数据 |
5.2.2 实验数据分析 |
5.3 本章小结 |
总结与展望 |
总结 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及攻读学位期间的研究成果 |
(6)非均质物料组合称重定量控制系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 课题来源及主要研究内容 |
1.3.1 课题来源 |
1.3.2 主要研究内容 |
1.4 研究技术路线 |
2 功能需求分析 |
2.1 链式组合称重定量系统及工作原理 |
2.2 总体功能概述 |
2.3 系统初始化功能 |
2.3.1 上位机与控制器通讯自检及故障定义 |
2.3.2 传感器调试及故障定义 |
2.3.3 执行器调试 |
2.4 系统组合决策功能 |
2.4.1 组合样本数优化设定 |
2.4.2 组合方式优化设定 |
2.4.3 组合算法优化 |
2.4.4 组合速度调节 |
2.5 系统组合实现功能 |
2.5.1 执行器同步输出 |
2.5.2 组合时机多选择 |
2.5.3 系统抗干扰能力强 |
2.5.4 掉电保护功能 |
2.6 人机交互及其他功能 |
2.6.1 版权期限保护功能 |
2.6.2 多角色登录功能 |
2.6.3 参数设置功能 |
2.6.4 运行显示功能 |
2.6.5 故障报警功能 |
2.6.6 报表与回放功能 |
2.7 本章小结 |
3 组合误差分析及算法优化 |
3.1 误差分析 |
3.1.1 传感器误差分析 |
3.1.2 组合定量误差分析 |
3.2 算法优化及试验 |
3.2.1 确定最佳样本数 |
3.2.2 优化抽样数的试验 |
3.3 本章小结 |
4 控制系统软硬件设计 |
4.1 系统硬件总体方案设计 |
4.2 触摸屏及执行器选型 |
4.3 控制器主要功能模块设计 |
4.3.1 mcu最小系统设计 |
4.3.2 通讯电路设计 |
4.3.3 驱动电路设计 |
4.3.4 信息采集电路设计 |
4.3.5 电源电路设计 |
4.3.6 其他功能电路设计 |
4.4 PCB设计与制作 |
4.5 箱体设计 |
4.6 软件总体设计 |
4.6.1 软件开发环境 |
4.6.2 软件框架设计 |
4.7 控制器程序设计 |
4.7.1 通讯程序设计 |
4.7.2 信息采集程序设计 |
4.7.3 组合算法设计 |
4.7.4 其他功能程序设计 |
4.8 人机交互程序设计 |
4.9 本章小结 |
5 试验研究 |
5.1 试验平台搭建 |
5.2 非均质物料重量采集 |
5.3 非均质物料组合称重定量试验 |
5.3.1 试验内容 |
5.3.2 试验结果 |
5.6 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录A (攻读学位期间的主要学术成果) |
致谢 |
(7)分选秤的动态称重研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.2 国内外发展现状 |
1.3 课题的主要研究内容及论文结构 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 论文结构 |
第2章 系统总体方案设计 |
2.1 系统技术指标 |
2.2 系统构成及其功能 |
2.2.1 执行机构 |
2.2.2 控制系统 |
2.3 本章小结 |
第3章 称重控制器硬件设计 |
3.1 主控芯片 |
3.2 RS485通信模块 |
3.3 AD采样模块 |
3.4 称重传感器 |
3.5 EEPROM选型 |
3.6 4G-DTU选型 |
3.7 触摸屏选型 |
3.8 光电传感器选型 |
3.9 DI/DO模块电路设计 |
3.10 本章小结 |
第4章 软件设计 |
4.1 称重控制器软件设计 |
4.1.1 称重控制器主程序 |
4.1.2 Modbus-RTU通讯中断服务子程序 |
4.1.3 AD采样子程序 |
4.1.4 分拣控制子程序 |
4.1.5 称重数据处理子程序 |
4.1.6 AT24C02存储器读写子程序 |
4.2 触摸屏HMI软件设计 |
4.2.1 昆仑通泰编程软件介绍 |
4.2.2 触摸屏软件的编写 |
4.3 系统监控平台和远程终端监控软件设计 |
4.3.1 系统监控平台软件设计 |
4.3.2 远程终端监控软件设计与实现 |
4.4 本章小结 |
第5章 实验结果与分析 |
5.1 试验方法 |
5.2 测试数据及其分析 |
5.3 实验结果 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(8)基于STM32的动态称重系统设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 称重技术的发展历程 |
1.3 论文来源 |
1.4 论文组织结构 |
第2章 动态称重系统总体设计 |
2.1 动态称重系统工作原理 |
2.2 控制芯片的选择方案 |
2.3 系统硬件框架搭建 |
2.4 系统软件方案设计 |
2.5 本章小结 |
第3章 动态称重系统的硬件设计 |
3.1 传感器的选择 |
3.1.1 称重传感器的选择 |
3.1.2 光电开关传感器的选择 |
3.2 电子电路硬件设计 |
3.2.1 质量信息采集电路设计 |
3.2.2 光电信息处理电路设计 |
3.2.3 电机驱动机构及电路设计 |
3.2.4 串口通信电路设计 |
3.2.5 电源模块设计 |
3.2.6 STM32最小系统设计 |
3.2.7 硬件抗干扰设计 |
3.3 本章小结 |
第4章 动态称重系统STM32软件设计 |
4.1 STM32软件开发环境 |
4.2 系统工作流程 |
4.3 数据采集程序设计 |
4.3.1 STM32 SPI1 外设的初始化 |
4.3.2 ADS1255的初始化 |
4.3.3 ADS1255模数转换结果的读取 |
4.4 光电开关信息处理程序设计 |
4.5 电机运动控制程序设计 |
4.6 静态校准程序设计 |
4.7 数据处理程序设计 |
4.8 零点跟踪程序设计 |
4.9 串口通信程序设计 |
4.9.1 控制指令接收程序设计 |
4.9.2 质量数据发送程序设计 |
4.10 程序稳定性设计 |
4.11 本章小结 |
第5章 动态称重系统人机交互界面设计 |
5.1 QT工具介绍 |
5.2 功能介绍及界面设计 |
5.3 软件设计 |
5.3.1 数据通讯设计 |
5.3.2 数据显示设计 |
5.4 本章小结 |
第6章 滤波器设计与系统测试 |
6.1 滑动均值滤波 |
6.2 卡尔曼滤波 |
6.3 数据处理分析 |
6.4 系统称重测试 |
6.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录 B 系统控制硬件电路板实物图 |
(9)基于ASI的5000型沥青拌和设备计量系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 沥青拌和设备国内外技术现状 |
1.2.1 国外沥青拌和设备技术水平 |
1.2.2 国产沥青拌和设备技术水平 |
1.3 集料称量系统未来发展趋势 |
1.4 论文研究内容 |
第二章 ASI现场总线在沥青搅拌设备的应用研究 |
2.1 沥青拌和设备的基本结构及工艺流程 |
2.1.1 沥青搅拌设备基本结构 |
2.1.2 工艺流程 |
2.2 ASI总线技术的应用 |
2.2.1 ASI现场总线的特点 |
2.2.2 ASI 现场总线网络组成 |
2.3 ASI总线在沥青拌合站控制系统中的应用 |
2.3.1 沥青拌合站控制系统功能 |
2.3.2 沥青拌合站控制系统硬件选择 |
2.4 本章小结 |
第三章 集料称量系统数学模型建立与分析 |
3.1 数学模型的建立 |
3.2 集料称量过程控制系统机理 |
3.3 热骨料仓口及气动控制方案确定 |
3.3.1 热料仓下料口设计 |
3.3.2 气动控制方案确定 |
3.3.3 料门开度大小控制理论分析 |
3.4 集料称重系统数学模型的建立 |
3.5 称量过程静态数学模型 |
3.5.1 静态数学模型建立M(t) |
3.5.2 锤击法确定ζ和ω_n? |
3.6 称量过程动态数学模型 |
3.6.1 集料下落的冲击力和空留量估算 |
3.6.2 称量过程动态模型建立 |
3.7 集料称量控制系统模型 |
3.8 本章小结 |
第四章 集料称量控制器设计与优化 |
4.1 集料称量系统控制算法确定 |
4.1.1 集料称量系统特点分析 |
4.1.2 迭代学习控制器方案选择 |
4.1.3 迭代学习控制算法数学描述 |
4.2 集料称量控制方案确定 |
4.2.1 集料称量控制策略的分析 |
4.2.2 集料称量控制方案确定 |
4.3 集料称量迭代学习控制器的设计 |
4.3.1 基本的迭代控制算法 |
4.3.2 迭代学习控制器模型建立 |
4.3.3 控制器仿真结果分析 |
4.3.4 系统的鲁棒性和学习速度分析 |
4.3.5 模糊迭代学习控制思想 |
4.4 模糊控制理论描述 |
4.4.1 模糊控制基本原理 |
4.4.2 模糊控制器结构设计 |
4.5 集料称量的模糊迭代学习控制器设计 |
4.5.1 输入输出变量模糊化处理 |
4.5.2 模糊推理规则 |
4.5.3 解模糊 |
4.6 模糊迭代学习控制器仿真分析 |
4.6.1 仿真研究 |
4.6.2 系统参数改变时的模糊迭代效果 |
4.6.3 目标曲线改变时的模糊迭代效果 |
4.7 本章小结 |
第五章 集料称量系统的PLC配置和软件设计 |
5.1 集料称量控制系统组成 |
5.2 集料称量系统整体设计 |
5.3 集料称量系统PLC配置 |
5.4 集料称量系统软件设计 |
5.4.1 集料称量过程描述 |
5.4.2 集料称量程序控制流程图 |
5.5 集料称量模糊迭代学习在PLC中实现 |
5.5.1 模糊控制算法在PLC中实现 |
5.5.2 迭代控制算法在PLC中实现 |
5.6 通过S7-PLCSIM仿真 |
5.7 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(10)智能水肥一体化系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外发展现状 |
1.2.1 国外发展现状 |
1.2.2 国内发展现状 |
1.3 课题研究的主要内容 |
1.4 技术路线 |
第二章 水肥一体化系统总体设计 |
2.1 系统总体原理 |
2.2 配肥工作原理 |
2.2.1 自动称重部分 |
2.2.2 自动上料部分 |
2.2.3 称重控制算法 |
2.2.4 配料控制算法的仿真与分析 |
2.3 灌溉施肥工作原理 |
2.4 本章小结 |
第三章 精准配肥自动控制系统模型设计及仿真研究 |
3.1 PID控制算法 |
3.2 模糊自适应PID |
3.2.1 模糊控制器基本原理 |
3.2.2 电机控制方案 |
3.2.3 基于模糊自适应PID快速下料控制 |
3.2.4 基于模糊慢速下料控制 |
3.3 无刷直流电机数学模型 |
3.4 配肥系统模糊PID控制器的设计 |
3.4.1 输入输出变量 |
3.4.2 模糊规则表 |
3.4.3 设计FIS装载文件 |
3.5 基于模糊PID的精量配肥控制系统仿真分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 水肥一体化系统软硬件总体设计 |
4.1 水肥一体化系统总体架构 |
4.2 水肥一体化系统硬件设计 |
4.2.1 传感器采集单元 |
4.2.2 水肥一体化配肥单元 |
4.2.3 水肥一体化灌溉施肥单元 |
4.3 水肥一体化系统软件设计 |
4.3.1 配肥单元PLC控制程序 |
4.3.2 灌溉施肥单元PLC控制程序 |
4.3.3 人机交互软件设计 |
4.4 监控中心 |
4.4.1 数据库设计 |
4.4.2 数据库功能模块 |
4.4.3 E-R数据模型 |
4.4.4 远程监控界面 |
4.5 本章小结 |
第五章 实验研究与分析 |
5.1 系统实验背景 |
5.2 固体配肥试验结果 |
5.3 灌溉施肥试验结果 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
在学期间取得的科研成果和科研情况说明 |
致谢 |
四、动态称重控制器的设计与算法研究(论文参考文献)
- [1]基于物联网的优质种鹅选育系统研究[D]. 杨天. 扬州大学, 2021(08)
- [2]基于模糊PID的水泥原料配料控制系统的设计及应用[D]. 王茜. 西安科技大学, 2020(01)
- [3]提拉法晶体生长等径控制系统的研究[D]. 张军胜. 西安理工大学, 2020(01)
- [4]基于连续分流的小型类球状水果自动定量称重系统研究[D]. 何昌俊. 浙江农林大学, 2020(02)
- [5]可食性粉体包装计量精度关键技术研究[D]. 陈静. 河南工业大学, 2020(01)
- [6]非均质物料组合称重定量控制系统研究[D]. 张镇. 中南林业科技大学, 2021
- [7]分选秤的动态称重研究[D]. 周书. 湖南大学, 2020(12)
- [8]基于STM32的动态称重系统设计[D]. 熊慧群. 湖南大学, 2020(12)
- [9]基于ASI的5000型沥青拌和设备计量系统研究[D]. 王好强. 长安大学, 2020(06)
- [10]智能水肥一体化系统研究[D]. 张曼. 天津理工大学, 2020(05)