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微量计量泵在工厂工艺过程控制有着广泛的应用,随着控制技术及数字信息技术的不断发展,工厂自动化技术日益更新,对计量泵的精确度和稳定性的要求不断提高。国内微量计量泵研究相对于国外投入少、起步晚,微量计量泵结构和控制上都比较落后于国外。国内微量计量泵控制效果有时难以满足复杂的工厂工艺生产要求,需要从结构和控制策略上改进,使其具有较高控制精度和较好的稳定性。本课题从控制策略上对微量计量泵控制系统进行研究和改进,对微量计量泵闭环控制算法及硬件电路和软件系统进行深入研究。以下是本课题主要研究内容:首先,对国内外微量计量泵系统研究的基本情况进行分析介绍,分析了微量计量泵系统闭环和半闭环两种控制方案各自优缺点。由于微量计量泵流量有脉动现象不利于实现流量反馈的全闭环,因此本文采用半闭环控制方案,接着详细介绍了微量计量泵的驱动源步进电机的特点、驱动方式、控制策略。由于其模型存在非线性、滞后性、复杂性等问题,采用模糊PID实现微量计量泵的闭环控制。其次,在硬件方面设计了以DSP2812为主控芯片的硬件电路:外扩数据存储电路、LCD12864显示电路、按键电路、报警电路等外设模块。软件上采用CCS3.3集成开发软件编写程序,利用DSP的SCI接口与上位机通信。系统接受来自上位机发送的流量控制信号,并通过流量控制器转化为步进电机所需的频率值,利用DSP的PWM模块产生频率可调的PWM信号送给步进电机驱动器,从而驱动微量计量泵运转。利用DSP的正交编码接口测出步进电机的转速反馈给控制系统,系统调用模糊PID控制算法,实现微量计量泵流量的精确计量。软件上主要包括主程序、初始化程序、LCD12864显示程序、编码器反馈程序、闭环算法控制程序、以及通信中断服务程序等。最后,通过RS-232接口将系统与上位机实现通信,并利用VC++6.0进行人机交互监控界面设计,实现上位机和下位机之间数据的交互和显示。