论文部分内容阅读
本文主要是针对发动机压力装配设备中的压装过程控制的研究进行讲述。分析了发动机压装的主要用到的技术,对比了国内外发动机压装的现状,针对国内发动机压装设备的不足之处,采用伺服电动缸代替液压缸作为发动机压装的执行机构,主要从现场总线的应用、控制算法以及控制软件三个方面进行了研究。根据现场总线的发展趋势以及现有总线的对比,选用实时工业以太网——EtherCAT总线作为现场总线。通过对发动压装的压力、速度和位移模型的分析,采用模糊PID算法作为控制算法。在本研究中采用EtherCAT总线作为现场总线。EtherCAT总线在目前的现场总线中,不管在性能、数据传输速率以及稳定性等方面都具有很大优势。在发动机压装设备中采用EtherCAT总线,能够有效地提高发动机压装设备的性能,进而提高压装的产品质量和效率,同时能够降低发动机压装的成本。本文介绍了EtherCAT总线的原理和优势,同时介绍了在发动机压装设备中所需要的EtherCAT IO模块。本文对基于发动机压装的控制算法进行了研究。提出了基于发动机压装的两种闭环控制方式:速度闭环控制和速度—压力闭环控制,根据这两种闭环控制提出了两种控制方法:窗口控制法和理想曲线法,最后针对这两种方法提出了两种形式的模糊PID控制算法,对这两种模糊PID进行了仿真、分析和比较,同时把这两种方式写进了控制程序来满足不同零件的压装需求。最后,本文对发动机压装控制软件进行了介绍。讲述了发动机压装控制软件的运行环境、开发环境,对TwinCAT组态软件做了介绍,着重介绍了R3IO接口的相关函数以及其使用方法,并且针对所用到的EtherCAT I/O模块做了一些实验,实现了通过Visual C++编写的软件对EtherCAT I/O模块的有效控制和数据的实时采集。对编写的控制软件进行了介绍,对每一个模块的功能进行了描述,最后对软件的主要功能进行了实验,得到想要的数据和曲线。