水泥作为基础原材料产品,广泛应用于大型基建、农田水利、能源交通以及房地产开发项目。目前,大部分水泥厂商在水泥批量化生产的过程中,水泥装袋过程已经实现自动化,但是在袋装水泥装车环节,国内水泥企业大多采用人工作业的方式,工作环境恶劣,劳动强度很大,扬尘严重,大大影响水泥生产的效率。总之,水泥企业迫切希望水泥生产装袋与装车能够同时进行,急需技术升级。论文源于校企合作项目,针对自主研发的袋装水泥自动装车机控制方法开展研究,旨在解决高速重载工况下,自动装车机高精度、高稳定性运动控制问题。论文主要完成了以下几个研究工作。首先,基于自动装车机总体设计要求,完成了控制系统总体设计。根据国内车型和袋装水泥包规格多样化现状,提出了沿车宽方向多次落放、精确拼接的码垛装车控制方案,采用组织级、协调级和执行级三级控制策略,实现了自动装车高适应性和智能化要求。根据装车机总体设计指标要求,通过仔细分析和规划装车时序,确定了各运动机构的优化运行参数并建立了多机构协调控制机制。鉴于自动装车机运行机构多、载荷大、速度快、安全性要求高、控制和检测节点多、高实时性信息传输和交换等特点,设计了由高端DSP构成的双MPU硬件系统以及外围运动单元控制和检测电路。然后,根据已建立的多次落放、精确拼接控制方案,重点研究了由横向和左右移动机构构成的落放、拼接定位控制策略。由装车时序分配的最大运行时间,针对不同的工况,自动建立实时、动态的速度轨迹控制模型,配合精密位移检测系统,实现了误差不大于±5mm的落放定位控制精度。最后,针对高速、重载的落包和前后移动机构,在满足装车时序分配的最大运行时间的前提下,针对不同的工况,实时、自动建立非对称梯形速度控制模型,以运行速度平滑过渡为控制目标,实时、自动建立S形速度控制轨迹模型。结合外围精密检测系统和PID控制模型,实现了重载高速运动机构的平稳性控制。论文中的所有控制方案都经过了现场大量的调试、实验验证,达到了预期的设计目标。同时完成了双DSP控制系统所有硬软件设计与调试工作,自动装车机已初步达到自动装车使用要求。