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1引言

機的適應(yīng)能力及功能提出了更高的要求，要求一機多能，由于產(chǎn)品多元化、生命周期不斷縮短的趨勢，對包裝或?qū)?a href="http://www.shgwjz.com/productshow-26-95-1.html">包裝機進行簡單改造后即可用于新產(chǎn)品的包裝。模實用的。從圖中可以看出,應(yīng)用這種新型的動態(tài)terminal 滑模變控制方法對水下機器人的深度控制是有意義的。

5結(jié)論

本文針對自治水下機器人的深度控制進行了分析， 在垂直面內(nèi)進行了模型的建立和簡化，提出了一種新型 的動態(tài)Terminal滑?？刂扑惴?，對其進行了具體的分析 和研究,用MATLAB進行仿真實驗的結(jié)果證明,這種控制 方法對于自治水下機器人在深度的控制響應(yīng)更迅速、更 有效,大大降低了抖振。塊化設(shè)計方法成為解決問題的主要途徑之一，其基本思 想是:根據(jù)產(chǎn)品目標(biāo)要求釆用合理的模塊劃分原則，將包 裝機系統(tǒng)劃分為有限個模塊，通過模塊組合形成不同功 能的包裝機。模塊化設(shè)計的優(yōu)點在于能夠以大規(guī)模生產(chǎn) 的成本，滿足用戶小批量、個性化的定制式需求,增加包 裝機生產(chǎn)企業(yè)的市場競爭力。對于用戶來說，在推出新產(chǎn) 品后更換包裝機的部分模塊，即可實現(xiàn)對新產(chǎn)品的包裝， 靈活的適應(yīng)市場的變化，降低生產(chǎn)成本。

傳統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)與控制系統(tǒng)不適于新的產(chǎn)品。比如， 傳統(tǒng)的PLC控制系統(tǒng)，存在掃描周期過長、輸出口難實現(xiàn) 復(fù)雜、快速的時序控制等問題，而且有些功能必須特殊模 塊才能解決;以單片機作為控制系統(tǒng),在更換模塊后，存 在重新設(shè)計控制系統(tǒng)硬件、重新編制程序的問題,不利于 用戶產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型與升級。因此，有必要進行一些新的探 索。首先，對模塊化包裝機進行分析，并在模塊化思想的 指導(dǎo)下進行結(jié)構(gòu)的劃分;然后,對控制部分釆用基于CAN 總線的分布式控制系統(tǒng)，其具有分散釆集、集中監(jiān)控、管 理、可靠性高、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)能力強等特點⑴。CAN總線實現(xiàn) 分布式控制，各模塊采用獨立微控制器控制，由生產(chǎn)廠家 的專業(yè)人員進行設(shè)計，用戶只需要選用相應(yīng)的模塊，連接 到CAN總線上即可。這樣各模塊執(zhí)行機構(gòu)的狀態(tài)與數(shù)據(jù) 等信息，通過CAN總線直接通信，并由上位機統(tǒng)一協(xié)調(diào)； 通過人機交互界面，用戶可以設(shè)置選用模塊，調(diào)用相應(yīng)的 程序?，F(xiàn)場總線CAN釆用數(shù)字信號，可以實現(xiàn)一對一、一 對多的信息傳輸方式，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)的可 靠性，節(jié)省了使用與維護費用。

2包裝機的系統(tǒng)分析及設(shè)計

2.1包裝機的系統(tǒng)分析

袋成型-充填-封口機是一種高度自動化產(chǎn)品,在同一 臺設(shè)備上完成制袋、充填、封口、切割、打標(biāo)等工序;可用于 粉粒物料、流體及半流體物料等的自動包裝。模塊化袋成 型包裝機是釆用模塊化設(shè)計方法對其進行劃分，通過模塊 的重組實現(xiàn)了包裝機定制式生產(chǎn)的目標(biāo)。按照用戶對包裝 機功能的需求,利用現(xiàn)有模塊優(yōu)化組合就可以滿足用戶的 需求，也可根據(jù)用戶的特殊需要而設(shè)計專用模塊。

包裝機在包裝作業(yè)過程中需要對重量、位移或位置、 數(shù)量、壓力、溫度、時間、速度等系統(tǒng)參數(shù)進行檢測及控 制，還要完成各種質(zhì)量的檢測、提供安全保護、故障報警 及故障診斷等輔助操作。采用模塊化的設(shè)計形式,摒棄了 模塊間的機械傳動鏈，將機械、微電子技術(shù)、傳感器等技 術(shù)結(jié)合在一起，從而形成一個智能化、柔性化的系統(tǒng)⑴。 控制系統(tǒng)采用CAN總線方式，通過上位機協(xié)調(diào)各模塊間 的動作。•采用CAN總線方式控制系統(tǒng)，可以方便地把控 制系統(tǒng)分布到每個模塊中；每個模塊既有機械部分又有 微控制器作為控制部分，每個模塊就是一個小的智能機 電系統(tǒng)，使每個模塊既可以獨立控制，又可以與上位機通 信,在接受到上位機的指令后執(zhí)行相應(yīng)的動作。當(dāng)更換包 裝機的部分模塊后，只需要在上位機中進行簡單的設(shè)計 即可實現(xiàn)新功能的控制。這樣的系統(tǒng)具有適應(yīng)性強、功能 完備、通用性與專用性兼容的特點。

2.2包裝機的模塊化設(shè)計

模塊化設(shè)計是指：在對一定范圍內(nèi)的不同功能或相 同功能不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進行功能分析的基礎(chǔ) 上，劃分并設(shè)計出一系列功能模塊,通過模塊的選擇和組 合可以構(gòu)成不同產(chǎn)品，以滿足市場的不同需求。在模塊 化設(shè)計時要遵循一些必要的原則,這些原則表述如下叫

1. 模塊數(shù)量盡可能少,以有限的模塊組合后實現(xiàn)較 多的功能；
2. 模塊的獨立性和完整性,是指單個模塊盡可能保 證功能的獨立和結(jié)構(gòu)上的完整，以便于日后模塊的升級 換代；
3. 模塊的互換性，是指接口要簡單可靠，有較高的 標(biāo)準(zhǔn)化水平，易于實現(xiàn)相似功能模塊的互換；
4. 模塊的相關(guān)性,是指有直接關(guān)系的一個或多個模 塊之間具有良好的接口。
5. 模塊的層次性,是指較高層次模塊在一定程度上 可以分解為較低層次的模塊。

遵照以上模塊化設(shè)計方法的原理，設(shè)計包裝機的模 塊如下(此處的模塊不僅僅指執(zhí)行機構(gòu)，更是包含獨立控 制器的機電模塊叫：

1. 機槊模塊。其它功能模塊中有很大一部分要直接 安置到它的上面，可見機架模塊設(shè)計的好壞對整個模塊 化設(shè)計有著重要的影響。機架模塊要靈活可靠，在一定的 范圍內(nèi)具有尺寸、角度的調(diào)整能力，以適應(yīng)模塊的更換。
2. 供膜模塊。由紙輻、導(dǎo)輻和張緊機構(gòu)組成。根據(jù)有 無驅(qū)動裝置，可以分為有驅(qū)動式拉膜和無驅(qū)動式拉膜兩 種，有驅(qū)動式拉膜機構(gòu)是在無驅(qū)動式基礎(chǔ)上增加伺服電 機實現(xiàn)。根據(jù)卷材是否有商標(biāo)，決定是否添加光標(biāo)自動定 位模塊，作為供膜模塊的附屬模塊。
3. 物料充填模塊。是指將產(chǎn)品按照預(yù)定量添加到包 裝容器中的機構(gòu)。按照填充物料種類的不同可將其分為 三大類:容積式充填機，稱重式充填機,計數(shù)式充填機。容 積式充填機適用于粉末狀、細(xì)顆粒狀或稠狀流體物料等 計量精度要求不高的物料充填；稱重式充填機適用于粉 末狀、細(xì)顆粒狀及不規(guī)則的小塊等松散物料且具有較高 計量精度的包裝定量；計數(shù)式充填機主要用于有規(guī)則形 狀,如塊狀、球狀、條狀、顆粒狀產(chǎn)品的計數(shù)定量包裝。
4. 成型器模塊。該模塊可以分為5類,分別是:翻領(lǐng) 式成型器，三角形成型器,U形成型器，象鼻形成型器及 直角缺口導(dǎo)板成型器，適用于不同的場合。
5. 牽引模塊。牽引輻成對使用，工作時兩個輻向反 方向轉(zhuǎn)動，即可將薄膜拉下。按照工作方式是否連續(xù)，可 以將其分為兩類即連續(xù)牽引和間歇牽引式。
6. 縱封模塊。用于對包裝材料縱向接縫的封合。包 含有兩類，其中輻式縱封器用于連續(xù)封合的包裝機，板式 縱封器應(yīng)用用于間歇式封合要求的包裝機上。
7. 橫封模塊。對應(yīng)于縱封模塊也分為兩種方式，分 別是連續(xù)式橫封器與間歇式橫封器。