基于DSP的非接觸薄膜厚度在線測量控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高速、高精度的在線檢測技術(shù)越來越受到生產(chǎn)工程領(lǐng)域研究人員的關(guān)注，在線檢測技術(shù)水平直接影響到生產(chǎn)線的效率、產(chǎn)品質(zhì)量以及自動化程度。本課題就生產(chǎn)過程中高速、高精度的厚度在線檢測系統(tǒng)進(jìn)行了研究與實(shí)現(xiàn)，同時對厚度在線控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究與仿真分析。
　　測量系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵，只有測量準(zhǔn)確才能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的有效控制。本課題采用激光位移傳感器進(jìn)行厚度信號的檢測，選用了TI公司的TMS320F2812DSP芯片作為硬件電路

2、的微處理器，完成系統(tǒng)中的輸入信號檢測和系統(tǒng)的控制。本課題的測量系統(tǒng)主要完成以下工作：系統(tǒng)硬件電路設(shè)計以及排除各種干擾的措施；編寫程序?qū)崿F(xiàn)基本功能并選擇有效的數(shù)字濾波方法；設(shè)計友好的用戶操作界面?？紤]了測量系統(tǒng)在生產(chǎn)應(yīng)用中面臨的實(shí)際情況，本論文設(shè)計了一些輔助功能，從而使整個測量系統(tǒng)可應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。對調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析并制定相應(yīng)解決方案，最終將其成功應(yīng)用于電池極板生產(chǎn)過程中的薄膜厚度在線測量。
　　控制系統(tǒng)可以提高生產(chǎn)線

3、的自動化水平和產(chǎn)品質(zhì)量。薄膜厚度測量控制系統(tǒng)是屬于典型的大延時工業(yè)控制系統(tǒng)，因此對大延時系統(tǒng)的控制算法設(shè)計是研究本系統(tǒng)控制算法的核心。本文首先建立了系統(tǒng)模型，針對系統(tǒng)的大延時特點(diǎn)采用了幾種有效的控制算法，并使用MATLAB工具對算法進(jìn)行了仿真研究。其中，著重對模糊PID控制器進(jìn)行了設(shè)計。最后給出了各個算法的仿真結(jié)果比較，考慮到薄膜測控系統(tǒng)的應(yīng)用背景，確定了最適合本系統(tǒng)的控制算法。
　　本課題研究的薄膜測控系統(tǒng)，具有測量精度高，穩(wěn)定