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微通道板和光学纤维面板广泛应用于科技和军事领域,熔压设备是生产微通道板和光学纤维面板的关键设备,而熔压设备压下系统对两者的性能有很大的影响。为克服目前国内外常用的传统手动压下系统、仪表控制液压比例压下系统和气动压下系统的不足,本文基于液压比例技术、虚拟仪器技术、计算机控制技术,设计开发了一套用于生产微通道板和光学纤维面板的熔压设备电液比例控制系统。
本文完成熔压设备电液比例控制系统的原理设计,基于模糊控制和常规PID控制理论确定出适于本系统的模糊变量隶属函数和模糊PID控制规则;对该系统液压模块进行分析并建立系统的传递函数,分别对采用常规PID控制算法和模糊自校正PID控制算法的系统进行力控制性能仿真研究,通过仿真研究验证了基于模糊自校正PID控制算法.设计电液比例控制系统控制器的合理性、正确性;应用计算机、数据采集卡、比例放大器等搭建模糊自校正PID控制器的硬件系统,应用虚拟仪器软件LabVIEW及其模糊逻辑工具箱完成模糊自校正PID控制器的软件程序设计,最后完成电液比例控制系统的信号滤波试验和压力控制试验。通过信号滤波试验验证了软、硬件结合的滤波方法可以有效地滤除外界对信号的干扰;通过压力控制试验验证了为电液比例控制系统设计的模糊自校正PID控制器的有效性和实用性。
本文基于虚拟仪器软件开发平台设计的模糊自校正PID控制器,集压下力控制、数据采集、数据显示和数据保存功能于一体,控制精度高、稳定可靠、性价比高、可维护性强。设计完成的以模糊自校正PID控制器为核心的MCP和FOP熔压设备电液比例控制系统,具有在大范围内压力值控制精度高、重复精度高、操作简单、集成度高、开发成本低等特点。课题的研究与实施,将推动MCP和FOP熔压设备压下系统的智能化、自动化发展,为高性能MCP和FOP的生产做出贡献。