凹版印刷技术广泛应用于各个行业的产品包装上,它是国内外印刷领域的重要组成部分,而自动套色控制系统作为凹版印刷机的核心组成模块,是保证高品质印刷的重要功能。本文在详尽地分析了套色控制系统的工作原理基础上,针对套色控制系统具有不确定性、大时滞性以及震荡和大超调等特点,分别研究了基于BP神经网络的PID控制、模糊PID控制、和改进的基于Smith预估器的模糊PID控制三种控制算法的原理并进行了仿真研究。仿真实验表明,在印刷版辊高速运行状态下,基于BP神经网络PID控制器的系统动态响应曲线超调量大、稳定时间长,不能满足套色系统高精度控制的要求。而模糊PID控制器的系统动态响应表现良好,超调量小、调节时间短,但依然存在无法适应版辊运行速度降低,采样周期增大的情况。考虑到套色系统速度降低时受时滞参数的影响较大,因而在模糊PID控制器的反馈回路加上改进的Smith预估器以抵消采样周期的变化,最后仿真实验结果表明,改进的基于Smith预估器的模糊PID控制器能够适应印刷版辊速度的降低,同时具有良好的抗干扰性能。本文采用CAN总线实现各套色控制单元与上位机之间的通信,CAN总线具有通信灵活、可靠性高等特点。套色控制单元采用STM32F407芯片,它具有基本扩展CAN外设,支持2.0A和B版本的CAN协议。本文设计了CAN总线通信接口电路,完成了CAN总线通信程序的设计,实现了CAN的标准数据帧的发送,中断接收以及中断错误管理等功能。同时,也为以后进一步实现各个控制单元之间的协调控制打下良好的通信基础。在完成凹版印刷套色控制系统的主体设计工作基础上,对ARM嵌入式系统的程序加密方法进行了研究,最后,实现了基于身份识别码的加密功能。