论文摘要
在涂胶机生产线中，为防止板材跑偏或卷取时边缘不整齐，专门设计了一套板材纠偏控制系统。该系统总是在不断检测受控对象位置并进行反馈，以补偿设定值与被测值之间的差异，因此是一个典型的自动反馈控制系统。首先，本文系统分析了板材产生跑偏的原因，提出以直流电机为驱动机构，通过滚珠丝杠带动涂胶机运动，线阵CCD为检测装置，S3C44B0X为控制芯片的纠偏控制系统的总体框架。接着，根据被控对象的特性，分析比较常规PID算法和模糊自整定PID算法。并将该控制算法在Simulink环境下进行仿真，通过仿真曲线，分析纠偏系统在相应控制算法下，其性能的改善和提高。分析了μC/OS-II操作系统的特点和功能，完成在S3C44B0X处理器上的移植，为随后的纠偏系统软件提供操作系统平台。然后，本文着重从应用的角度进行了涂胶机纠偏控制系统的硬件设计，包括对以S3C44B0X微处理器为控制芯片的纠偏控制器设计、偏差检测装置设计、直流电机驱动装置设计、输入输出模块设计、JTAG调试模块设计、存储功能模块以及其它相关的外围电路的设计。最后，设计了模糊PID控制算法及其控制规则。在S3C44B0X上进行了控制算法的程序设计。验证了模糊PID控制是提高纠偏系统纠偏能力的有效控制方式。
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摘要Abstract第一章 绪论1.1 引言1.2 纠偏控制系统及其研究现状1.2.1 纠偏控制系统概述1.2.2 国内外纠偏控制系统的研究现状1.3 智能控制理论及其研究现状1.3.1 智能控制理论概述1.3.2 智能控制的研究现状1.4 课题的来源、研究内容、研究目标1.4.1 课题来源1.4.2 课题研究内容1.4.3 课题研究目标第二章 纠偏控制系统总体方案2.1 板材跑偏的原因2.2 纠偏控制系统的要求2.3 纠偏控制系统总体框架2.4 本章小结第三章 纠偏系统控制理论3.1 PID 控制理论3.1.1 PID 控制概述3.1.2 PID 控制器控制原理3.1.3 PID 控制器各校正环节的作用3.1.4 PID 控制器参数的整定3.2 模糊智能控制理论3.2.1 模糊智能控制的产生及其发展3.2.2 模糊控制系统的基本思想3.2.3 模糊控制器的结构组成3.2.4 模糊控制器的设计过程3.3 模糊控制与常规PID 控制的比较3.3.1 模糊控制器的特点3.3.2 模糊控制与常规PID 控制的特性比较3.4 控制系统设计及仿真3.4.1 PID 控制器设计3.4.2 模糊自适应整定PID 控制器设计3.5 本章小结第四章 嵌入式实时操作系统4.1 μC/OS-II内核分析4.1.1 任务4.1.2 内核数据结构4.1.3 内核运行机制4.2 任务管理4.2.1 任务的创建与删除4.2.2 任务的挂起与恢复4.2.3 任务堆栈4.3 任务间通信4.3.1 事件控制块4.3.2 信号量4.3.3 邮箱4.3.4 消息队列4.4 μC/OS-II在ARM 上的移植4.4.1 移植的概念及条件4.4.2 移植中存在的问题及解决方案4.5 移植步骤4.5.1 设置includes.h 中与处理器和编译器相关的代码CPUC.C）'>4.5.2 用C 语言编写7 个与操作系统相关的函数（OSCPUC.C）CPU.ASM）'>4.5.3 用汇编语言编写3 个与处理器相关的函数（OSCPU.ASM）4.6 本章小结第五章 基于ARM 的纠偏控制系统硬件设计5.1 系统的硬件总体设计5.2 ARM 控制器设计5.2.1 S3C44B0X 微处理器简介5.2.2 系统电路5.2.3 存储功能模块5.2.4 输入输出模块5.2.5 调试模块5.3 检测模块设计5.4 驱动模块设计5.4.1 伺服系统简介5.4.2 纠偏直流伺服系统5.5 本章小结第六章 纠偏控制系统的软件设计6.1 软件系统设计概述6.2 模块组成及其软件编制6.2.1 主控模块及其功能6.2.2 数据采集、滤波子模块及其功能6.2.3 数据处理子模块及其功能6.3 模糊自整定PID 算法6.3.1 模糊规则的确定6.3.2 模糊化程序6.3.3 模糊推理程序6.3.4 清晰化程序6.4 本章小结第七章 结论与展望7.1 全文总结7.2 后续研究与展望参考文献附录A：CPU 模块电路原理图附录B：RAM、ROM 存储模块电路原理图附录C：输入、输出及电源模块电路原理图附录D：信号检测及电机驱动模块电路原理图附录E：系统的整体软件程序附录F：相关数学函数攻读学位期间发表的学术论文目录致谢
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