邢小军[1]2002年在《调压铸造控制系统设计与控制方法研究》文中指出在简要介绍调压铸造工艺流程的基础上，本文提出了TY-1型调压铸造控制系统的设计方案。在手动控制系统方面，论文中主要叙述了手动控制电路的设计，包括电磁阀控制电路的设计、期望压力曲线电路的设计以及模拟输出控制电路的设计等，并叙述了对GAL芯片的软件编程。在分布式计算机控制系统方面，文中详细介绍了下位控制计算机系统的硬件结构和软件发计，包括数据采集程序、串行通讯程序、命令处理程序、控制输出程序的设计。此外，本文基于RS232标准，设计了简便的适合于本系统的串口通讯协议，并从软件上给予了实现。 论文通过机理分析的方法建立了系统模型。针对系统中存在耦合与纯滞后的特点，文中首先采用解耦控制将系统转化成为两个独立的单输入单输出系统，再设计出史密斯预估器以消除广义被控对象中的纯滞后对系统特性的影响。其次通过极点配置的方法分别对这两个系统设计了常规PID控制器并进行了仿真研究。最后，针对系统中被控对象参数发生变化的现象，作者提出了一种变参数的PID控制器的设计方法，仿真结果表明这种方法对改善系统的性能是有效的。
王晶[2]2003年在《调压铸造计算机控制系统设计与控制方法研究》文中提出本文在简要介绍调压铸造工艺流程的基础上，提出了采用自动／手动两种方式对TY-1型调压铸造控制系统进行控制的设计方案，给出了根据铸造工艺要求所设计的气路系统结构图，分别介绍了分布式计算机控制系统和手动控制系统的概况。文中详细介绍了分布式计算机控制系统中上位测试计算机系统的硬件结构和用工控组态软件LabVIEW实现的上位机应用程序，包括压力传感器标定程序、串行通讯程序、曲线输入程序、铸造流程显示程序和故障报警程序等。同时，作者深入研究了LabVIEW与其他语言的接口技术。为了在上、下位机之间传送数据和命令，本文基于RS232标准，设计了简便的适合于本系统的串口通讯协议，并在软件上实现了发送和接受数据及命令的功能。 论文通过机理分析方法确定了系统模型的结构，利用系统辨识方法进一步确定了模型的参数。通过极点配置的方法分别对上、下腔子系统设计了常规PID控制器，进行了仿真研究，在现场通过了调试并应用于实际铸造系统上。实践证明，这种控制器能满足指标要求。针对系统中被控对象参数随压力发生变化的实际情况，作者提出了一种变参数PID控制器的设计方法，仿真结果表明这种方法对改善系统的性能是有效的。为了提高系统的抗干扰性，保证调压铸造系统中最重要的指标—压差的控制精度，作者又提出了模糊加PID混合控制器方案，并且进行了仿真验证，取得了满意的效果。
聂硕[3]2007年在《基于计算机调压铸造的综合测试系统设计》文中进行了进一步梳理为提高调压铸造技术的工艺精度，降低实验人员的劳动强度，提高生产效率，本文针对调压铸造控制系统开展了研究工作。 论文在调压铸造工艺流程以及技术要求的基础上，根据合作方要求的气路结构图，提出了采用计算机对TY-2型调压铸造系统进行控制的设计方案。整个系统由上位测试机和下位控制机组成，上位机负责数据的采集、显示，并发送控制命令给下位机；下位机根据上位机的指令对系统中的各执行元件进行控制。根据铸造过程的工作原理，设定了调压铸造过程的控制步骤。文中详细讨论了分布式计算机控制系统中上位测试计算机系统采用组念软件LabVIEW实现的上位机应用程序，包括压力传感器标定程序、曲线输入程序、数据采集程序、串行通讯程序等。通过调试，各个程序能够正常运行，实现所需要的功能。研究了软件方面采取的防止误操作的措施，保证系统运行的安全性与可靠性。文章还根据系统需要实现的功能进行了硬件结构的设计，介绍了上位测试机中各种板卡的选择，连接及测试方法，以及硬件方面的抗干扰措施。 论文通过机理分析方法确定了系统各个部分模型的结构，得到了广义被控对象的模型。利用系统辨识方法，设计了辨识的输入信号和相关的辨识方案，进一步确定了模型的参数。在原PID控制律的基础上，针对系统中输入压力有扰动及耦合的情况，作者利用现代控制理论的方法设计了基于状态空间的全状态反馈线性二次型控制器，从仿真结果来看，上下腔压力均可准确的跟踪期望压力，满足系统要求。由于该模型中的压力变化速率不能实测，采用了状态观测器，并构成了补偿机制，仿真表明这种方法能够满足系统的指标要求。 论文探讨了传感器故障检测及诊断的重要意义及方法，分析了调压铸造控制系统的主要故障形式，并在此基础上提出了容错控制的思路和方法。
廖彦[4]2002年在《LABVIEW环境下的实时控制方案设计与研究》文中指出本文主要论述运用虚拟仪器技术开发研制调压铸造机控制系统的技术要点。 TY—1调压铸造机控制系统采用自动/手动两种方式对调压铸造过程进行控制。自动控制部分采用分布式控制系统结构，将人机交互、数据采集等任务和控制任务分别交由测试计算机和控制计算机完成。 该系统的测试计算机应用软件在虚拟仪器系统开发平台—LabVIEW上编制，实现友好的人机交互、简单直观的工艺流程监控、安全可靠的故障处理措施等功能。对6个压力信号、22个温度信号进行实时数据采集；测试计算机和控制计算机进行串口通讯；并研究了LabVIEW语言和外部代码的接口问题。 然后，提出一种在测试计算机实现的输入信号设计算法，对输入的期望信号进行处理，在不增加控制程序计算量和控制回路周期时间的前提下，使系统的实际输出符合设计要求。 最后，研究在LabVIEW环境下进行实时控制的可行性。设计相应的计算机控制结构和外围设备联接方案；分析系统软件的实时任务，并根据LabVIEW与Windows操作系统的多任务运行机制，设计叁种调度策略；综述LabIVEW实时控制的现状和前景，为开发控制回路的周期时间要求稳定在几十毫秒或者几毫秒内的硬实时控制系统提供可能的实现方案。
杨威[5]2014年在《基于PLC的真空调压铸造智能控制系统研制》文中指出近年来，我国的铸造业获得了突飞猛进的发展，其中真空调压铸造在军械、航运、汽车和国防工业领域中得到充分的应用。真空调压铸造方法是生产优质精密铸件的理想方法，日益受到铸造界的关注。铸件质量的好坏取决于铸造控制系统的控制精度和控制系统的响应速度。本文针对传统的铸造控制系统自动化程度低，铸件精度不高，集成程度低等缺点，结合真空调压铸造技术与PLC控制系统的特点，设计了基于PLC的真空调压铸造智能控制系统。本文首先着手于真空调压铸造现场控制系统的设计，在分析现有铸造设备的生产工艺过程及原理的基础上，结合高精度数字组合阀和气动球阀的运用，使设备能够根据不同的工艺参数精确无误地生产所需铸件。现场控制系统以西门子S7-200系列PLC为控制核心，外围接口电路包括：模拟量/数字量输入电路、数字量输出电路、直流电源、温度采集电路等。现场控制站编程时运用STEP7-Micro/WIN编程软件，使用梯形图（LAD）编程语言编写，使得现场控制站能够按照工艺要求完成现场采样、数据处理、数据上传、控制输出等过程。在上位机软件设计中，利用VC++编写监控与管理软件，完成周期性的下载由PLC上传的数据，使铸造系统能够根据各工艺段进行精确控制，并及时的将采集到的压力数据、调节阀的开度控制数据、工艺运行情况等，以动态曲线图、滚动数据表、动态铸造进程显示等直观传递给操作人员，使操作人员及时的掌握铸造进度情况，并将这些数据存入到数据库中，方便工程人员日后分析提供有效数据。最后针对真空调压铸造过程呈现出非线性、时变、滞后性严重等特性设计了压力闭环控制回路。在此基础上，采用常规PID与模糊控制算法相结合的方式实现了对真空调压铸造的工艺过程控制。本课题设计的基于PLC的真空调压铸造智能控制系统，将PLC技术、VC++软件开发技术、经典PID控制技术、模糊控制技术、数据库技术、分布式控制技术与真空调压铸造技术融为一体，使得控制软件界面更加友好、系统结构更加合理、铸造历史数据管理更加方面，并较好的实现了真空调压铸造工艺的精确控制，对进一步研究和推广真空调压铸造技术具有重要意义。
唐中剑, 胡然[6]2017年在《采用LabVIEW组态软件的调压铸造计算机控制系统设计》文中认为在分析国内外现有铸造工艺和调压铸造工艺流程的基础上,设计了一种TY-2型调压铸造自动控制系统,并给出了该调压铸造自动控制系统的设计方案,包括计算机控制系统、上位机硬件结构和上位机软件设计。采用LabVIEW工控组态软件对上位机程序进行了具体实现,具有压力传感器标定程序、串行通讯程序、铸造流程显示程序和故障报警程序等功能。实例应用结果表明,基于LabVIEW的调压铸造计算机控制系统具有友好的人机交互界面、操作过程简单、报警设置合理等优点。
柴艳[7]2005年在《反重力铸造液面加压控制技术的研究》文中研究指明反重力铸造法是生产大型优质构件的理想方法,反重力铸造液面加压控制系统是反重力铸造设备的核心,是获得优质铸件的关键。本文针对目前反重力铸造控制系统与工艺结合不够紧密、功能单一的问题,对反重力铸造控制技术进行了研究,设计了多功能反重力铸造控制系统。 本文首先对反重力铸造加压工艺进行了分析。从控制角度对充型和凝固过程进行了定义,确定了实现过程控制所需的入口工艺参数,剖析了关键参数对成形加压工艺和铸件质量的影响,研究了不同情况下的加压工艺,为反重力铸造成形过程控制的实现提供了基础。 其次,对反重力铸造控制方案进行了研究。在分析反重力铸造过程控制对象数学模型的基础上,设计了PID控制器,并采用临界稳定法结合MATLAB仿真确定了PID参数。针对反重力铸造过程的滞后特性,分别采用大林算法和纯滞后补偿控制法对系统进行了设计,MATLAB仿真结果表明,两种方法均能显着提高系统的动态性能和稳定性。 再次,对控制系统的气路布局进行了设计。在分析反重力铸造设备气路系统总体结构的基础上,分别设计了低压铸造、差压铸造和调压铸造的进气、调压和排气环节。研制出了响应时间仅有80毫秒的数字组合调节阀,提高了系统的响应速度。 最后,设计了多功能反重力铸造控制系统。通过对PID算法进行模糊化处理,提高了熔体升液充型的线性度,减少了液面波动,提高了系统的控制精度。采用自行研制的数字组合阀设计了气路系统,该系统可实现低压铸造、差压铸造和调压铸造多种功能。采用DELPHI语言编写了具有良好人机界面、易于操作和维护的控制软件。 生产实践表明,本文所研究的多功能反重力铸造控制系统具有操作方便、运行可靠、跟踪效果良好、控制精度高等优点,使用该系统生产的铸件具有良好的冶金质量。
聂硕, 闫建国, 刑小军, 刘磊[8]2007年在《计算机调压铸造控制系统设计》文中进行了进一步梳理调压铸造作为一种新型的铸造工艺,在工业生产、制造等方面得到了日益广泛的应用;文中介绍了计算机调压控制系统中测试计算机和控制计算机系统的硬件结构和用组态软件Labview实现的上位机应用程序,包括曲线输入程序、故障报警程序等,以及下位机的软件设计,包括数据采集程序、命令处理程序等,通过机理分析方法确定了系统模型的结构;在现场通过了调试并应用于实际铸造系统上,该系统能够实时对铸造过程中各个压力量进行控制,满足控制指标的要求,取得了满意的效果。
谢碧蓉[9]2017年在《分布式调压铸造计算机控制系统设计与研究》文中进行了进一步梳理分布式调压铸造计算机控制系统是现阶段应用较为广泛的铸造工艺,通过计算机对铸造工艺各环节予以控制,能够从根本深化铸件品质,在一定程度上降低操作工作者的劳动强度。依附于分布式监视、控制的核心理念设计了分布式调压铸造计算机控制系统。分布式调压铸造计算机控制系统其工艺适应优异,且具有较高的可靠性高及便捷的操作等特点,近年来己广泛应投入生产。分布式调压铸造计算机控制系统铸造工艺,其有着充型速度块、铸件精细、铸件的力学性能好等特性,这在很大程度上促进了铸造业的全面发展。
夏建伟[10]2007年在《调压铸造控制系统的设计与实现》文中研究说明调压铸造技术作为一种在差压铸造技术基础上发展而来的先进的铸造技术，具有充型能力强，补缩能力高，兼具真空冶金效果的优点。本文在简要介绍其工艺流程的基础上，依据其性能指标，提出了整个系统的设计方案。 本文中作者的主要工作如下： 一，确定计算机控制系统的硬件结构，对所用的各块工控板进行初始化设置，并依据其所要实现的功能编写相应的程序模块。 二，根据系统上下位机通信的要求，在数据链路规程以及差错控制技术的基础上，确定帧的格式，并据此编写出系统数据接收和数据发送的程序模块以及设计出系统通信的命令集。此外根据两者通信的特点以及RS—232通信的规范确定了两者串行通信的叁线连接方式。 叁，文章采用机理分析法确定系统的数学模型，考虑到系统可能的各种复杂因素造成的参数不准确以及纯滞后环节的影响，文章简单讨论了工程上PID参数整定的方法以及处理纯滞后环节的Smith预估算法。 四，由于系统的典型输入为斜坡信号，不同于一般控制系统的阶跃信号，根据系统的性能指标，作者除了采用传统的PID控制算法之外，还采用了最小拍无波纹的设计方法。由于最小拍无波纹设计的控制作用容易超出范围，文章还讨论了实际系统的积分饱和特性的影响。 五，考虑到实际生产环境中的各种高频噪声干扰以及工业特有的50Hz噪声干扰的存在，文章进行了数字滤波等软件抗干扰技术的讨论，确定有用信号的频率范围，并进行了有效的低通滤波器的设计。 最后，整个系统经过Matlab仿真计算以及现场调试的验证，结果显示系统运行良好，满足设计要求。
参考文献：
[1]. 调压铸造控制系统设计与控制方法研究[D]. 邢小军. 西北工业大学. 2002
[2]. 调压铸造计算机控制系统设计与控制方法研究[D]. 王晶. 西北工业大学. 2003
[3]. 基于计算机调压铸造的综合测试系统设计[D]. 聂硕. 西北工业大学. 2007
[4]. LABVIEW环境下的实时控制方案设计与研究[D]. 廖彦. 西北工业大学. 2002
[5]. 基于PLC的真空调压铸造智能控制系统研制[D]. 杨威. 南昌航空大学. 2014
[6]. 采用LabVIEW组态软件的调压铸造计算机控制系统设计[J]. 唐中剑, 胡然. 铸造技术. 2017
[7]. 反重力铸造液面加压控制技术的研究[D]. 柴艳. 西北工业大学. 2005
[8]. 计算机调压铸造控制系统设计[J]. 聂硕, 闫建国, 刑小军, 刘磊. 计算机测量与控制. 2007
[9]. 分布式调压铸造计算机控制系统设计与研究[C]. 谢碧蓉. 2017年博鳌医药论坛论文集. 2017
[10]. 调压铸造控制系统的设计与实现[D]. 夏建伟. 西北工业大学. 2007
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