本文涉及的柱塞式生物质成型机是课题组自研设备,使用三相异步电机提供成型动力,采取非预热式加热方式。本文针对传统的成型机控制设备分散,操作不便,同时成型过程中会出现加热不及时,导致成型质量降低等缺点,设计了成型机控制系统。本文阐述的柱塞式成型机控制系统分为硬件电路设计、软件程序设计、软硬仿真验证等。硬件电路设计部分主控芯片选用STM32F412RGT6,使用Cadence Capture设计压力温度采集电路、加料提醒电路、控制系统开关电路等。本文使用Cadence PSpice功能创建器件仿真模型,建立仿真电路,对成型加热温度、进料、压力信号采集等功能的电路模拟调试。调试结果显示,电路设计合理,满足系统需求。系统控制程序分为STM32程序和串口触摸屏操作界面设计,其中STM32控制程序是基于RTX系统使用支持RTX系统的MDK5开发,包含加热控制任务、温度采集任务、压力采集任务等主任务和中断任务组成。柱塞式生物质成型机控制系统中的加热控制对象是热流道弹簧加热圈,采用增量式积分分离PID控制温度。本文通过MATLAB Simulink建立算法模型,对几种PID算法仿真。仿真结果显示,增量式积分分离PID适用于滞后时间长的温度加热系统,但针对热流道弹簧加热圈,还需根据实际情况修定PID参数,对控制系统做硬件仿真测试,进一步验证系统功能是否正常。本文设计的生物质成型控制系统,能达到控制、数据显示一体化操作目的,可用于试验操作和连续生产过程。