基于CCD和小波变换的数粒机控制系统设计

目的针对数粒机高速、高精度的控制要求,利用TMS320F2812型DSP与线阵CCD、ARM9微型控制器及其他硬件设备相结合,设计基于图像处理的数粒机控制系统。方法首先介绍了数粒机的机械结构和工作原理,然后对药粒CCD检测计数系统进行了全面设计,最后采用基于小波变换的图像边缘检测算法对药粒的形状和尺寸进行检测,设计了基于DSP和小波变换的药粒图像边缘检测系统,以判断是否有药粒通过检测通道。结果该控制系统运行稳定,可以用于直径在0.32 mm以上各种规格、形状的颗粒状药品的检测计数,工作速度达3000-8000粒/分钟。结论基于小波变换的图像边缘检测算法避免了噪声和伪边缘的出现,实现了数粒机的精确计数,计数精度达到99.99%,受粉尘影响小,在实际生产中取得了明显的应用成效。

基于ARM9的蜂窝纸板包边机控制系统研发

针对蜂窝纸板包边机的机械结构和控制要求,研发了基于ARM9工业触摸屏的控制系统,结合伺服、光电传感器等对蜂窝纸板包边机的切割机构进行控制。重点介绍了切割机构的控制系统和电子齿轮比计算方法。该控制系统采用工业触摸屏替代PLC,在降低成本的同时,还提高了设备的稳定性和精度。

基于ARM9和自适应模糊PID算法的蜂窝纸板飞剪控制系统

针对现代印刷包装工业对蜂窝纸板剪切机高实时性和高精度的控制要求,研发了基于ARM9 S3C2416和工业触摸屏的蜂窝纸板飞剪控制系统。采用了自适应模糊PID控制算法对伺服跟踪飞剪过程进行严格控制,明显提高了其动态响应性能及定长剪切的精度,使控制系统具有结构小、可靠性高、抗干扰能力强、控制精度高、实时性好、鲁棒性高等优点。

基于ARM9嵌入式技术的滚筒式点样仪控制系统

为实现高精度、高速度的生物芯片制备,研发了一种新型滚筒式点样仪,着重描述了点样仪的机械结构设计、硬件系统以及软件系统的设计。以基于ARM9嵌入式微处理器带有触摸屏的控制器为控制核心,实现了点样仪的高精度双闭环控制。利用频闪观测系统和压电式微喷法使点样仪进行精确的微量喷射。采用C语言编写ARM9底层程序,研发了点样仪的软件系统,从而实现了全自动点样。最后通过微喷实验对不同驱动参数下的样点直径进行了测试,测试结果表明:微喷射稳定性好,样点平均直径较小,满足控制要求。

基于ARM9的滚筒式生物芯片点样仪的研发

研发了一种新型滚筒式生物芯片点样仪,着重描述了点样仪的机械结构设计和控制系统软、硬件部分的设计。以基于ARM9 S3C2416微处理器带有触摸屏的控制器作为控制核心,实现了点样仪的双闭环高精度控制。最后用激光干涉仪测量了点样仪的控制精度,测试结果表明:系统定位精度为11μm,重复精度为5μm,满足控制要求。现场实践证明:该点样仪结构设计合理、运行稳定、定位精准;硬件系统与软件系统巧妙结合,充分发挥了ARM9微处理器的硬件资源和触摸屏人机交互界面的强大功能,使点样仪控制系统具有可靠性高、实时性高、控制精度高等优点。

基于DSP和自组织竞争神经网络的数粒机控制系统

为满足数粒机高速高精度的控制要求,设计了以TMS 320F2812型DSP为核心的控制系统,结合线阵CCD、ARM9微型控制器、触摸屏及配套硬件对数粒机的生产流程进行控制。主要讨论了数粒机的工作原理、硬件系统的设计和HMI应用程序设计。其中,药粒CCD检测计数系统和检测通道优先级的确定是数粒机控制的难点,也是保证数粒精度的基础。采用经粒子群算法优化的自组织竞争型神经网络确定检测通道的优先级,可根据数粒环境的变化不断更新通道优先级,实现了数粒机控制系统的智能化。实际生产证明:该控制系统适用于检测各种形状尺寸的药粒、计数准确可靠,受粉尘影响小,速度快且运行稳定,应用成效明显。

基于ARM9的自适应模糊PID定长切割控制系统

针对管材在线定长切割过程中位置和速度跟踪控制的难点问题,研发了以基于ARM9 S3C2416微处理器的控制器为核心的定长切割控制系统,并且采用基于自适应模糊PID控制器的伺服闭环控制系统,实现了管材定长切割的高精度控制。主要讨论了定长切割控制系统的硬件和软件设计、伺服系统建模、自适应模糊PID伺服跟踪技术的应用。实践证明:该控制系统采用触摸屏代替PLC,功能稳定,实时性高,操作灵活方便;采用自适应模糊PID控制器可明显提高其动态响应性能及定长切割的精度,使控制系统具有成本低、可靠性高、抗干扰能力强、控制精度高等优点,能够满足定长切割的精度要求。

蜂窝纸托盘包边设备设计

提出并设计了一种新型的蜂窝纸托盘包边设备。通过对蜂窝纸板手工包边工艺过程的分析,合理划分了功能模块,给出了整个机械结构示意图。对整个设备的工作原理和动作进行了详细讲解,给出了具体的工艺步骤,并对设备的关键功能实现进行了分析。研究表明:该新型蜂窝纸托盘包边设备能实现一定尺寸范围蜂窝纸面的自动包边工艺,其包边速度可达15 m/min,可实现可调控制,包边质量稳定,可为包边工艺自动化的实现提供设计参考依据。

回转式高速点样仪的研制

结合生物芯片制备过程的特点及国内外生物点样仪的发展现状,研制了一种新型高速回转式生物芯片点样仪,该点样仪采用滚筒和双点样针的机械结构,设计了控制系统软件和硬件部分,并采用基于ARM9微处理器的带有触摸屏的控制器作为控制核心。回转式高速点样仪具有结构小巧、效率高、速度高、精度高、成本低的特点。