基于改进的巴特活斯滤波方法的色母机控制系统设计与实现

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yaofj0226
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在实践中,人们往往将构建自动控制方案的重点放在了调节与控制方法的探讨上,而忽略了对传感器信号质量的关注。但实践经验告诉我们,要达到理想的控制效果,传感器信号的分辨率至少是控制精度要求的十倍或以上,这足以体现保障传感器信号质量的重要性和必要性。   目前,称重传感器被广泛的应用于工业过程控制之中,它已经成为制造供应链、进出口贸易和智能配送管理等领域不可或缺的一部分。然而在实际应用中存在电磁信号干扰、机械振动和其他不确定性因素,使得称重传感器信号总是混杂有大量的外部噪声,对信号的真实性造成了很大干扰。因此,必须采取有效措施来消除噪声。   现在国内大多数电子衡器生产厂家采用一阶惯性滤波或者滑动均值滤波来消除噪声影响,这在一定程度上减弱了噪声干扰,但是在某些称重精度要求比较高的场合,比如塑料、包装行业的色母机,这两种滤波方式已经不能满足现代技术要求。因此,本课题的选取具有较强的现实意义。   本文首先介绍了称量技术的历史背景以及它的国内外现状和未来发展方向,选取了几种常见的称重传感器并对它们的工作原理和应用场合进行了简单描述;之后,本文重点讲述了常用数字滤波器的设计,包括有限冲激响应滤波器、无限冲激响应滤波器和卡尔曼滤波器,并对它们的滤波效果进行了仿真实验;接着,本文对具体的称重传感器项目(色母机)进行了完整的系统设计描述,首先是对色母机的基本工艺及其工作原理进行了阐述,并针对色母机控制区进行了软硬件的配置;然后编写上述几种数字滤波器的程序并依次下载到色母机项目中,并对它们的静态滤波效果和动态响应速度进行了详细比较,最终我们选定一种改进的滤波方法即巴特沃斯滤波器与卡尔曼滤波器相结合的滤波方法对色母机称重传感器信号进行数字滤波,这种滤波方法既提高了传感器信号精度又保证了系统响应速度;最后,为使色母机达到良好的控制效果,本文根据操作员现场调试经验并结合模糊控制原理,选择了自适应模糊PID控制算法来改善系统控制精度,并给出了实验结果。   本文使用改进型的巴特沃斯数字滤波算法,并成功应用于实际工程项目中,实验结果显示色母机称重精度得到极大的提高,体现了数字滤波对改善称重传感器信号质量的重要性。
其他文献
对于一个数据集,数据间的稀疏重构关系具有很好的分类信息。稀疏保留投影(SPP)正是基于这样的考虑所提出的一种特征提取方法,它的目标是获取一组线性的投影变换空间,使得样本
煤炭资源几十年来一直都是我国最为主要的能源,然而,我国是世界上煤矿事故发生最多的国家之一,这些事故不光给国家财产造成了巨大损失,也对广大矿工的生命构成了威胁。因此,利用信
学位
MOTOMAN多自由度机械臂作为一种适用于各科研工程领域的工业机器人,开发其视觉感应能力可极大提高其智能水平、工作效率和质量,成为当今工业机器人研究领域的一个热门发展方
近年来,风力发电行业的快速增长导致风力发电机组故障频发,运行维护费用持续增长。加强对风电机组运行状态的有效监测、实现风电机组早期故障的预警和诊断对于保障机组安全稳定运行、减少维修支出有着重要意义。与此同时,由于大型风电机组运行工况的多变性与复杂性使得机组运行状态难以准确评估,基于工况辨识的风电机组在线监测已经逐渐成为风电发展中的重要研究方向。本文首先对风电机组运行工况进行分析和辨识,然后以风电机组
学位
随着国民经济的持续、高速发展,电力系统迎来了一个高速发展的新时代。变电站监控系统在电力系统的监控过程中占据着越来越重要的位置。这就对作为变电站监控系统中数据通信
摄像机标定是计算机视觉中获取物体空间信息的前提,是三维重建中必不可少的一个步骤,也是立体视觉研究的重要组成部分。标定结果的好坏影响着三维测量的精度和三维重建的结果
无刷直流电动机(Brushless DC Motor,以下简称BLDCM)以其自身结构简单、调速范围广、扭矩大、噪声低、可靠性性能优良等特点广泛应用于现代工业自动化、航空航天等领域,无刷直流电动机控制系统稳、准、快特性成为广大科研工作者不懈追求的目标。本文首先结合国内外关于研究无刷直流电动机文献资料,介绍无刷直流电动机发展历程及研究现状;从研究对象自身机械结构、运动原理方面入手,采用SVPWM控制
现如今,清洁能源的利用已成为当下研究的热点,太阳能作为分布范围最广的清洁能源首当其冲,如何高效的利用太阳能是太阳能领域研究的主要方向。热泵作为一种有效提升能量利用效率