造紙過程紙張顏色控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、紙張顏色是人眼所能感受到的紙張外在質(zhì)量指標(biāo)之一，隨著人們生活水平的提高，人們對紙張顏色的需要更加的多樣化，同時(shí)對紙張顏色均一性要求也越來越高，所以，對紙張顏色及色差進(jìn)行控制就非常重要了。
　　本文結(jié)合紙張生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)際需求，對紙張顏色控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究和實(shí)現(xiàn)。首先探索了造紙工藝和紙張顏色控制方法的類型，然后研究了紙張染色機(jī)理和計(jì)算機(jī)配色方法，其中對庫貝爾卡-芒克理論以及建立在該理論基礎(chǔ)之上的三刺激值配色理論進(jìn)行了重點(diǎn)的研究和探討。

2、之后以TCS230為例，對顏色傳感器的工作過程和測色原理做了分析、研究。建立了顏色控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并對控制方法進(jìn)行了探索。根據(jù)該領(lǐng)域的實(shí)際情況及應(yīng)用需求，我們選用了工業(yè)過程控制中比較成熟和廣泛使用的PID控制，然后針對系統(tǒng)的實(shí)際數(shù)學(xué)模型采用了普通的PID參數(shù)整定方法，并對系統(tǒng)進(jìn)行了仿真和分析。隨后為了提高PID控制的參數(shù)整定效率，引入了遺傳算法，并根據(jù)本設(shè)計(jì)的實(shí)際問題具體實(shí)現(xiàn)了遺傳算法，成功借助遺傳算法來快速尋找最優(yōu)的PID參數(shù)，并

3、對尋優(yōu)結(jié)果進(jìn)行了系統(tǒng)仿真和分析。基于FPGA芯片，進(jìn)行了顏色控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。在將系統(tǒng)細(xì)分為各個(gè)子功能模塊后，對誤差計(jì)算模塊、PID模塊、分頻器和定時(shí)器模塊以及PWM模塊均直接采用了硬件描述語言設(shè)計(jì)的方法，而對于配色計(jì)算及參數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，則結(jié)合了SOPC技術(shù)，采取了嵌入式IP軟核的方式進(jìn)行了設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，還對各模塊的功能進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。從顏色控制系統(tǒng)的仿真圖來看，控制效果較好，最終能使被控顏色參數(shù)指標(biāo)穩(wěn)定在設(shè)定值，能夠?qū)崿F(xiàn)對紙張顏色的控制