基于矢量字庫與數(shù)字PID的激光振鏡掃描系統(tǒng)
本文選題:激光 + 振鏡掃描; 參考:《浙江工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:激光掃描是激光技術(shù)的一項重要應(yīng)用,由于其高速、高精度等特點,己經(jīng)被應(yīng)用到各類激光產(chǎn)品中,比如激光打印機、激光照排機等。振鏡式掃描系統(tǒng)是當(dāng)前激光掃描技術(shù)的主流。針對振鏡高速、高精度定位控制的特點,設(shè)計以矢量字庫為數(shù)據(jù)源,數(shù)字PID為控制算法,STM32處理器為硬件核心的激光振鏡掃描系統(tǒng),具有重要的意義。本文主要完成了激光振鏡掃描系統(tǒng)的設(shè)計。整個系統(tǒng)主要由主控制器、X-Y振鏡驅(qū)動和反饋電路、電源電路、串口通信電路、CPLD串行轉(zhuǎn)并行電路等組成。主控制器以STM32F103VE為控制核心,并在其內(nèi)部設(shè)計了位置-速度-電流三閉環(huán)控制;在C++MFC開發(fā)環(huán)境下編寫上位機控制軟件,輸出圖形文字的控制坐標(biāo);以MDK為開發(fā)工具,編寫下位機驅(qū)動程序,包含數(shù)字PID算法;以Quartus2作為開發(fā)工具,采用VHDL語言編寫串行轉(zhuǎn)并行的CPLD程序。通過設(shè)計完善的硬件和軟件,實現(xiàn)具有高精度、高速定位、高重復(fù)性的激光振鏡掃描系統(tǒng)。完成整個系統(tǒng)的設(shè)計,并通過實際調(diào)試,分析其不足之處產(chǎn)生的原因,提出改進方案。
[Abstract]:Laser scanning is an important application of laser technology, because of its high speed, high precision and other characteristics, has been applied to various laser products, such as laser printers, laser phototypesetter and so on. Vibrating mirror scanning system is the mainstream of laser scanning technology. Aiming at the characteristics of high speed and high precision positioning control of vibrating mirror, it is of great significance to design a laser vibroscope scanning system with vector font as data source and digital pid as control algorithm and STM32 processor as the core of hardware. In this paper, the scanning system of laser vibroscope is designed. The whole system is mainly composed of main controller driver and feedback circuit of X-Y vibrating mirror, power circuit, serial communication circuit and CPLD serial conversion parallel circuit. The main controller takes STM32F103VE as the control core, and designs the position-velocity-current three-closed-loop control in its interior, writes the upper computer control software under the developing environment of C MFC, outputs the control coordinates of the graphic text, and takes the MDK as the development tool. The driver program of lower computer including digital pid algorithm and the CPLD program of serial conversion and parallelism are written by using Quartus 2 as development tool and VHDL language. By designing perfect hardware and software, a laser scanning system with high precision, high speed positioning and high repeatability is realized. Finish the design of the whole system, and through the actual debugging, analyze the causes of its shortcomings, and put forward the improvement scheme.
【學(xué)位授予單位】:浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TN249
【相似文獻(xiàn)】
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,本文編號:2061466
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