基于ethercat总线的发动机压装控制系统的研究

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1、万方数据分类号：UDC：密级：学校代号：11845学号：2111101094广东工业大学硕士学位论文(工学硕士)基于EtherCAT总线的发动机压装控制系统的研究黄公安指导教师姓名、职称；高伟强副教授学科(专业)或领域名称：机械制造及其自动化学生论文所属答辩学院：日期：机电工程学院2014年06月万方数据ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMaster(MasterofEngineeringScience)Thqresearchofengi

2、nepress‘。。。closedIooleresearcilotengepress-titC0Sen00pcontrolsystembasedonEtherCATbusCandidate：HuangGonganSupervisor：Prof．GaoWeiqiangJune2014SchoolofElectromechanicalEngineeringGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou，Guangdong，P．R．China，510006万方数据摘要本文主要是针对发动机压力装配设备中的压装过程控

3、制的研究进行讲述。分析了发动机压装的主要用到的技术，对比了国内外发动机压装的现状，针对国内发动机压装设备的不足之处，采用伺服电动缸代替液压缸作为发动机压装的执行机构，主要从现场总线的应用、控制算法以及控制软件三个方面进行了研究。根据现场总线的发展趋势以及现有总线的对比，选用实时工业以太网一一EtherCAT总线作为现场总线。通过对发动压装的压力、速度和位移模型的分析，采用模糊PID算法作为控制算法。在本研究中采用EtherCAT总线作为现场总线。EtherCAT总线在目前的现场总线中，不管在性能、数据传输速率以及稳定性等方面都具有很大优势。

4、在发动机压装设备中采用EtherCAT总线，能够有效地提高发动机压装设备的性能，进而提高压装的产品质量和效率，同时能够降低发动机压装的成本。本文介绍了EtherCAT总线的原理和优势，同时介绍了在发动机压装设备中所需要的EtherCAT10模块。本文对基于发动机压装的控制算法进行了研究。提出了基于发动机压装的两种闭环控制方式：速度闭环控制和速度一压力闭环控制，根据这两种闭环控制提出了两种控制方法：窗口控制法和理想曲线法，最后针对这两种方法提出了两种形式的模糊PID控制算法，对这两种模糊PID进行了仿真、分析和比较，同时把这两种方式写进了控制

5、程序来满足不同零件的压装需求。最后，本文对发动机压装控制软件进行了介绍。讲述了发动机压装控制软件的运行环境、开发环境，对TwinCAT组态软件做了介绍，着重介绍了R3IO接口的相关函数以及其使用方法，并且针对所用到的EtherCATI／O模块做了一些实验，实现了通过VisualC++编写的软件对EtherCATI／O模块的有效控制和数据的实时采集。对编写的控制软件进行了介绍，对每一个模块的功能进行了描述，最后对软件的主要功能进行了实验，得到想要的数据和曲线。关键词：发动机压装EtherCAT总线模糊PID控制算法控制软件万方数据广东工业大学

6、硕士学位论文ABSTRACTThispapermainlyrepresentstheresearchofthepress—fittingcontroloftheenginepress—fittingequipment．Themaintechnologiesoftheenginepress—fittingareanalysed，andthepresentsituationoftheenginepress—fittingbetweenhomeandabroadiscompared，andtheservoelectriccylinderisapp

7、liedtotheactuatoroftheenginepress—fittingequipmentinsteadofhydraulicactuatingcylindertomakeupdeficiencyofthedomesticpress—fittingequipment．Theapplicationoffieldbus，controlalgorithmandcontrolsoftwarearemainlyreseached。Accordingtothedevelopingtrendoffieldbusandthecomparisonb

8、etweenfieldbuses，thereal—timeindustrialethernet—EtherCATischoosen．Afteranalysingthepressu