计数器是机械式里程表的重要组成部分,机械式里程表由于计数稳定,价格低廉,在汽车、摩托车、农用车里程表中应用广泛。我国作为汽车和摩托车的生产和消费大国,里程表计数器的需求和生产量很大。目前,在我国并没有专门的自动化设备来组装计数器,计数器生产企业大多采用手动操作的简易机械装置来组装计数器,生产过程中的自动化水平很低,生产效率低,计数器的组装完全依靠人工操作,产品质量很难保证。本文针对计数器生产中存在的问题,在机械结构设计、控制系统设计和控制算法上找到了相应的解决途径。本课题开发一种自动化程度较高的计数器码盘组装机,以替代手动劳动,实现计数器码盘组装的自动化,具有较高的生产效率,并且对工件的质量进行精确控制。为实现计数器的自动组装,本文设计了专门的机械机构,并对计数器组装机的工作流程进行了分析和研究。设计了专门的机械机构,用于实现自动组装和位移测量。针对计数器组装机实际的工作情况,细化其工作流程,并对不同的阶段采用不同的控制方法,以达到合理的控制效果。开发以STM32为核心的控制系统。在控制系统硬件设计中,完成了微控制器模块、液晶显示、位移测量等电路的设计,在此基础上为保证系统的稳定可靠运行,加入了电源电流检测电路和温度检测电路。系统的软件设计方面,完成了系统控制流程、人际交互界面、加速控制算法、模糊PID控制算法以及异常检测和处理等功能模块的程序。通过加入硬件和软件抗干扰措施,提高系统的抗干扰能力,保证系统的可靠稳定运行。控制方法方面,为使执行机构快速平稳加速,研究了加速控制算法,为保证产品质量和提高执行机构的控制精度,在闭环控制中加入模糊PID控制算法,并将控制算法在嵌入式STM32上实现。在加速控制算法中,脉冲频率的获得不用事先查表,而是根据加速阶段的速度值由微控制器STM32实时计算发送给步进电机的脉冲频率,加速曲线可由相关的参数来修改。通过对被控对象的分析,建立了被控对象的数学模型,将模糊控制和经典PID控制相结合,得到模糊PID控制算法,得到PID的三个控制参数的模糊控制规则,在计算机上利用MATLAB对模糊PID控制算法进行仿真,验证该方法的可行性。本课题设计并制作了计数器组装机的样机,在多次试验和现场调试,测试系统的运行时间以及不同的控制方法对产品质量的影响,经过这些试验从而验证了计数器组装机的生产效率较之前提高了一倍以上,产品质量得到了很好的保证,得到了厂家的认可。