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硕士学位论文 染色机控制系统的研制，共74页。
【摘要】 纺织品市场需求的增长和科技水平的发展，给染整行业带来了巨大的机遇和挑战。当前染整企业加工纺织品主要依赖于染色机控制器，它能够实现加工的自动测量和控制。传统的染色机控制器一般采用单片机和可编程控制器PLC，而单片机运算速度慢、抗干扰能力差、维护困难，可编程控制器PLC成本高、联网差。为了提高染整企业的自动化水平和市场竞争力，本文提出基于ARM芯片LPC1768的染色机控制系统的研究。本文在总结国内外染色机控制系统和产品KB300M功能的基础上，提出新的染色机控制系统的设计方案。该方案的硬件部分采用LPC1768作为MCU主控芯片，通过CAN总线和RS485分别与控制系统和现场终端机通信。而且可以通过采集外部温度、液位和开关量等状态量，用来控制电机运转。软件部分主要设计了友好的人机界面，是基于UCGUI和文件系统的移植，可以通过设置界面的功能实现现场编程。本文还对染色机控制系统的温度控制算法进行改进，传统的PID控制算法参数的设定比较困难，而模糊控制算法的主观性比较强。现结合两者优点，提出自适应PID控制算法，实现闭环的参数控制。实验表明，本文设计的控制系统在驱动液晶屏、控制电机方面表现优异，实现了精准的温度控制速率和保温精度。很大的改善了系统的功耗、成本和可靠性，成功的提高了企业的自动化水平。
【关键词】 染色机； ARM； UCGUI； 自适应PID控制；

目 录
第一章 绪论 1
11 课题研究的背景及意义 1
12 国内外染色机的现状及发展趋势 1
13 课题的主要研究内容 4
14 创新点 4
第二章 染色机控制系统的方案设计 5
21 印染工艺概述 5
211 染色及染色方法 5
212 染色设备及其特点 5
22 染色机电脑的功能分析 7
221 染色机电脑的主要功能 7
222 染色机电脑使用示例 9
23 染色机控制系统的设计方案 10
24 本章小结 10
第三章 染色机控制系统的硬件设计 11
31 控制主板的电源设计 11
311 DC/DC 转换电路 11
312 电源隔离电路 12
32 控制主板的通信接口 13
321 LPC1768 微处理器 13
322 CAN 通信模块 15
323 RS485 通信模块 15
324 SPI 通信模块 16
33 控制主板的液位和温度采集电路 18
331 液位采集电路 18
332 温度采集电路 19
34 控制主板的恒流源电路 20
35 控制主板的开关量控制电路 25
351 开关量输入电路 25
352 开关量输出电路 26
36 本章小结 29
第四章 染色机控制系统的软件设计 30
41 运行环境的构建 30
411 UCGUI 的特性分析 30
412 UCGUI 的移植 31
413 FATFS 文件系统的移植 33
42 数据的交互通信 34
421 RS485 通信软件设计 34
422 CAN 通信软件设计 36
43 可控的现场编程 37
431 编写程序功能 38
432 选择工艺功能 39
433 系统设置功能 40
434 查询和手动控制功能 43
44 本章小结 44
第五章 染色机控温的实验研究 45
51 温度控制算法的研究 45
511 PID 控制算法 45
512 模糊控制算法 47
513 模糊自适应 PID 控制算法 48
52 染色机控温实验 49
521 PT100 的模拟实验 49
522 控温实验的搭建 51
523 控温实验的分析 53
53 实验小结 55
结论 56
参考文献 57