[发明专利]基于FPGA的风环冷却系统控制器及控制方法

摘要

本发明公开一种基于FPGA的风环冷却系统控制器及控制方法，用来对多层共挤吹塑设备的风环冷却系统进行控制，获得最佳控制效果。发明主要包括两部分，硬件电路部分以及基于多目标优化算法的控制方法部分。多层共挤吹塑设备的风环冷却系统主要用来控制薄膜的均匀性，但是薄膜厚度和电机控制量之间的关系复杂，传统的控制方法及控制器无法达到好的控制效果，本发明将智能控制算法和片上化技术结合，对控制过程中的模糊规则量表进行优化，实现控制系统的智能化，提高控制精度及产品质量，同时大幅度提高薄膜的均匀性及产量。

主权项

1.基于FPGA的风环冷却系统控制器，其特征在于：包括基于FPGA平台上的模糊控制量表的IP核；FPGA主控模块；实现与测厚系统通讯的RS422通讯模块；用于输出电机驱动器控制信号的DO模块；用于检测步进电机所驱动阀门开口度的DI模块；用于与上位机通讯的RS485通讯模块；数据处理模块；EEPROM存储模块；用于统一FPGA平台上各单元的操作时序的时钟单元；电机控制量生成模块；用于多个控制器间通讯的CAN通讯模块；用于输入温度传感器和压力传感器的信号的AD模块；用于拓展控制器功能的DA模块；当控制器上电启动后，在时钟单元的驱动下，RS422通讯模块将读取的厚度数据传输给数据处理模块，数据处理模块处理完成后，将处理的数据传输给EEPROM存储模块，存储完成后，RS485通讯模块将数据传输给上位机显示，根据处理的数据查询模糊控制量表的IP核，然后进入电机控制量生成模块，生成的控制量通过DO模块输出，各个硬件模块分布在Altium Designer绘制的电路板上，所有的模块通过电路板的电气连接及软件编程建立起联系。