一种基于DSP与FPGA的吹塑装备智能温控系统及其控制方法

摘要

本发明公开了一种基于DSP与FPGA的吹塑装备智能温控系统及其控制方法，包括温度信号采集单元、多温区解耦控制单元和加热执行单元。温度信号采集单元包括热电偶传感器、温度变送器及A/D转换模块；多温区解耦控制单元包括自适应遗传算法优化PID控制参数模块、PID控制模块、DSP与FPGA通信模块及多路PWM输出模块。各温区温度信号通过温度信号采集单元得到并输入FPGA温度控制模块进行滤波等处理，然后将处理结果通过并行通讯方式发送给DSP自适应遗传算法优化PID参数控制单元，寻找到最优的PID控制参数并发送给FPGA温度控制模块，FPGA输出多路PWM控制信号控制各温区温度。本发明用于吹塑装备多温区解耦控制，具有系统集成度高、稳态性能好、响应速度快、控制精度高等优势。

主权项

一种基于DSP与FPGA的吹塑装备智能温控系统，其特征在于：包括基于DSP平台的时钟单元、通信单元和自适应遗传算法优化PID参数控制单元，以及基于FPGA平台上的时钟单元、通信单元、PID控制单元、A/D转换电路、PWM输出单元、温度信号采集单元以及驱动加热单元；其中，DSP平台与FPGA平台上时钟单元分别用于统一FPGA平台上各单元的操作时序；DSP平台上的通信单元用于与上位机通讯得到预设的控制目标，并将其发送给FPGA上的PID控制单元；上位机带有操作面板，用于设定各温区的温度值以及实时显示各温区温度；自适应遗传算法优化PID参数控制单元用于根据设备具体的工况实时的优化PID控制参数；信号采集单元用于采集反馈信号，并将反馈信号传送给PID控制单元和DSP算法优化单元；PID控制单元根据控制目标、反馈信号和改进自适应遗传算法单元优化的结果计算出各温区的控制量，然后由多路PWM输出单元实现对各个温区的温度精确控制。