智能纠偏控制系统实验报告.pdfVIP

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上海交通大学 智能仪器课程设计 智能纠偏控制系统实验报告 年 级: 2012 学 号: 5120309096 姓 名: 崔若璇 专 业: 测控技术与仪器 指导老师: 丁国清 二零一五年十一月 上海交通大学课程设计说明书 摘 要 纠偏控制系统,专门用于追踪线条、色差或材料边缘,可用于放卷纠偏或中间导向纠偏的场 合,要求分辨率高,稳定性好,响应速度快,抗干扰能力强,结构简单,可广泛应用于印刷,包 装,造纸,纺织,机械等行业中。所有的自动就偏控制系统都基于一个相同的作业流程原理,甚 至是复杂的任务都适用于这一原理。首先,当物料在传感器下方经过时,传感器检测物料实际边 缘,线条或颜色对比分界线所在的位置,并将检测到的信号传送给控制器,控制器判断物料实际 位置与设定的基准位置是否一致:偏移方向,偏移量,然后发出相关的纠正信号给执行机构,最 后由执行机构驱动物料返回到设定位置,完成整个纠偏过程。本课程设计的目的是在组织 16 学 时智能仪器课堂教学(介绍智能仪器仪表的信息输入和转换,信号输出和驱动,数据处理,人机 接口和监控程序)的基础上,以纠偏控制系统为对象,进行课程设计实验。要求最后完成的纠偏 精度达到80 %以上,实验的各个模块功能清晰,核心测量算法能采用合适的滤波算法,核心控制 算法能采用PID 算法,键盘控制采用状态转移法,这些算法的原理都将在以下简要介绍。 关键词:纠偏控制系统; 纠偏控制器; PID 算法 第II 页 共20 页 上海交通大学课程设计说明书 目 录 摘 要 II 第1 章 绪 论4 1.1 纠偏控制系统概述4 1.2 本课程设计的任务5 1.3 本课程设计原理5 1.3.1 ADS 开发环境简介5 1.3.2 PID 控制算法简介5 1.3.3 JTAG 调试口简介5 第2 章 实验装置及内容描述6 2.1 纠偏系统6 2.1.1 传感器6 2.1.2 纠偏控制器7 2.1.3 执行机构7 2.2 纠偏控制DEMO 及调试装置8 第三章 设计代码9 3.1 设计架构9 3.2 源代码9 第四章 问题解决 19 第五章 心得体会 19 附录:实验过程照片20 第III 页 共20 页 上海交通大学课程设计说明书 第1 章 绪 论 1.1 纠偏控制系统概述 纠偏控制系统,专门用于追踪线条、色差或材料边缘,可用于放卷纠偏或中间导向纠偏的场 合,要求分辨率高,稳定性好,响应速度快,抗干扰能力强,结构简单,可广泛应用于印刷,包 装,造纸,纺织,机械等行业中。 带材跑偏是指诸如纸张、塑料等可挠性带材在向前运行时,由于前道工序收卷不齐或本机机组中 的导向辊偏差和振动(摆动),以及带材张力和各部分速度失调等原因,而造成的带材边缘或纵 向标志线与机组的中心线不一致出现的带材横向跑偏现象。带材跑偏使得带材多呈“s”形向前 运动,国外称之为“蛇形运动”。一般说来,速度越高,带材的跑偏现象也越严重,不但影响产 品质量, 还会增加能源和原材料消耗,甚至导致无法生产。 而提高机组速度是增加产量、提高劳动生产率最直接

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