基于CCD圖像傳感的澆注控制系統(tǒng)設(shè)計與研究.pdf

1、鑄造生產(chǎn)自動化分為兩個部分：砂模制造的自動化和澆注的自動化。澆注是鑄造生產(chǎn)過程中的一個重要環(huán)節(jié)?，F(xiàn)在一些地方雖然實現(xiàn)了制模生產(chǎn)的自動化，但澆注仍然是靠手工操作來完成，工人勞動強度大，工作環(huán)境惡劣，生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。論文根據(jù)傳統(tǒng)手工澆注澆口杯液控制的特點，提出澆注自動化的構(gòu)想，建立對象的數(shù)學(xué)模型，提出澆口杯液位檢測的方法，然后對整個控制系統(tǒng)進行分析、設(shè)計與研究。 論文采用CCD圖像傳感器來采集澆口杯中的液面圖像，經(jīng)計算機

2、圖像處理后得到澆口杯金屬液位澆注的實時高度，該液位高度與工藝設(shè)定的澆注液位高度相比較得出偏差送入控制器，由控制算法計算出相應(yīng)的控制量信號輸出給步進電機，步進電機帶動澆注閥門連桿運動來控制澆注流量，從而達到調(diào)節(jié)澆口杯中金屬液位高度的目的?？紤]到澆注過程中澆注流量的時變性和非線性，對澆注爐的金屬液位進行液位控制。澆注爐液位控制系統(tǒng)包括液位信號的采集與變換、控制算法和執(zhí)行機構(gòu)三個部分。其中，液位傳感器把澆注爐的液態(tài)合金液位檢測出來，經(jīng)液位變送

3、器與預(yù)期的給定值相比較得出偏差送入控制器，由控制算法計算出相應(yīng)的控制量輸出給步進電機，步進電機帶動入爐流量控制閥門連桿運動來調(diào)節(jié)入爐流量，從而達到調(diào)節(jié)澆注爐的金屬液位使其保持恒定的目的。 其中，控制算法設(shè)計是控制系統(tǒng)設(shè)計與研究的核心，數(shù)學(xué)模型是研究和設(shè)計控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。論文首先根據(jù)預(yù)期的控制目標分析控制對象的特征，建立對象的數(shù)學(xué)模型，再進行控制算法設(shè)計。對于澆口杯液位實時控制系統(tǒng)，根據(jù)澆注過程中澆口杯理想液位曲線的三段數(shù)學(xué)模型采