基于ARM+FPGA的索網(wǎng)裁線系統(tǒng)設(shè)計
發(fā)布時間:2021-08-22 08:35
近年來,索網(wǎng)結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于橋梁、房屋等建筑工程和折疊空間天線等航空航天領(lǐng)域。該結(jié)構(gòu)具有質(zhì)輕、柔軟、收縮比大、拉伸狀態(tài)能承受一定橫向載荷等優(yōu)點,備受工程人員青睞。隨著索網(wǎng)的廣泛應(yīng)用,對索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的精度提出了越來越高的要求。繩索長度的誤差將影響索網(wǎng)結(jié)構(gòu)中各節(jié)點的實際穩(wěn)定位置,從而影響索網(wǎng)在工程應(yīng)用中的性能。隨著傳感技術(shù)、控制技術(shù)、制造業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的快速發(fā)展,切割機在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域占有著舉足輕重的地位。但是國內(nèi)對于索網(wǎng)切割設(shè)備的研究較少,柔性索網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的長度誤差主要來自于繩索自身裁剪過程中的制造誤差,如何高效且高精度的裁線至關(guān)重要。本文所設(shè)計的索網(wǎng)裁線系統(tǒng)是基于ARM+FPGA運動控制器技術(shù),可在不同張力下完成高效且高精度裁線的專用設(shè)備。本文首先闡述了裁線系統(tǒng)總體設(shè)計準(zhǔn)則及機構(gòu)設(shè)計;然后完成了基于ARM+FPGA運動控制器硬件電路設(shè)計、FPGA可編程邏輯的仿真設(shè)計及ARM微控制器軟件設(shè)計;再整體搭建裁線系統(tǒng)運動平臺。在完成上述工作后,最后對裁線系統(tǒng)進(jìn)行功能及裁線性能測試。各種測試結(jié)果表明該系統(tǒng)自動裁線速度快,裁線精度高。
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
裁線設(shè)備控制系統(tǒng)總體示意圖
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文頻率為 150KHZ,轉(zhuǎn)換效率為 80%。具有完善的保護(hù)電路,如熱關(guān)斷電路流限制電路等。使用LM2596 只需要很少的外圍電路即可構(gòu)建高效安全的電路。LM2596 輸出通過LC濾波電路,交流干擾中的信號被電感阻止吸收熱能和磁感,剩下的被電容旁路到地,起到抑制干擾信號的作用,輸出能線性穩(wěn)定的直流電壓。LM2596 24V轉(zhuǎn) 5V電路如圖 3-1 所示:
圖 3-1 電壓轉(zhuǎn)換 24V-5VEP2CT144C4 芯片和LPC2214 微處理器對電源電壓要求精度較高,所以采用上部分穩(wěn)壓后的 5V再選用線性穩(wěn)壓芯片SPX1117 獲得所需的 3.3V、1.8V、1.2V。SPX1117 是低功耗電壓調(diào)節(jié)器,3 端可調(diào),具有很低的靜態(tài)電流,0.8穩(wěn)定輸出電流,具有過流及溫度保護(hù)。為提高電源電壓質(zhì)量,其輸入和輸出個各增加兩個電容以消除系統(tǒng)噪聲和電源擾動的影響,電壓轉(zhuǎn)化電路 5V-3.3V,5V-1.8V,5V-1.2V如圖 3-2、圖 3-3、圖 3-4 所示:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]抗電磁干擾低電壓CMOS放大器設(shè)計[J]. 白會新,李洪革,謝樹果,蘇東林. 電子學(xué)報. 2015(09)
[2]關(guān)節(jié)式爬管機器人夾緊機構(gòu)的優(yōu)化研究[J]. 鄭義,周淑芳,鄧傳云. 機電工程. 2015(03)
[3]基于FPGA的增量式編碼器接口電路設(shè)計在ARM上的應(yīng)用[J]. 武崴,邢慶敏,邵麗穎,楊帆. 工程與試驗. 2012(01)
[4]柔性索網(wǎng)結(jié)構(gòu)找力分析的方法研究[J]. 嚴(yán)福生. 鋼結(jié)構(gòu). 2011(05)
[5]開放式運動控制器技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 林勇強,王勇,馮屹朝. 信息技術(shù). 2010(05)
[6]DSP+FPGA折反射全景視頻處理系統(tǒng)中雙核高速數(shù)據(jù)通信[J]. 李樂,熊志輝,王斌,張茂軍,陳立棟. 電子與信息學(xué)報. 2010(03)
[7]三菱FX1SPLC在自動門控制中的應(yīng)用[J]. 靳松. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報. 2009(10)
[8]TMS320F2812在運動控制器中的應(yīng)用[J]. 李子昀. 岳陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報. 2008(06)
[9]可展天線的柔性索網(wǎng)結(jié)構(gòu)找形分析方法[J]. 李團(tuán)結(jié),周懋花,段寶巖. 宇航學(xué)報. 2008(03)
[10]嵌入式四軸運動控制器的設(shè)計[J]. 劉建群,劉綠山,羅繼合. 制造業(yè)自動化. 2008(02)
博士論文
[1]工業(yè)機器人智能運動控制方法的分析與研究[D]. 丁度坤.華南理工大學(xué) 2010
[2]數(shù)控系統(tǒng)運動平滑處理、伺服控制及輪廓控制技術(shù)研究[D]. 趙國勇.大連理工大學(xué) 2006
[3]開放式數(shù)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 游有鵬.南京航空航天大學(xué) 2002
碩士論文
[1]基于以太網(wǎng)的嵌入式運動控制系統(tǒng)的研究[D]. 陳國龍.杭州電子科技大學(xué) 2014
[2]基于MC12311微控制器WSN中間件的設(shè)計研究及應(yīng)用[D]. 石晶.蘇州大學(xué) 2013
[3]基于ARM+FPGA的六軸運動控制器的開發(fā)設(shè)計[D]. 姜志波.西安電子科技大學(xué) 2013
[4]基于ZigBee/GPRS的無線糧情遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸終端的研究與實現(xiàn)[D]. 甘典文.北京郵電大學(xué) 2011
[5]數(shù)控裁剪機智能化運動控制系統(tǒng)的研究[D]. 盧東.浙江工業(yè)大學(xué) 2010
[6]基于ARM7內(nèi)核的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)/實驗平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 伊德日呼.內(nèi)蒙古大學(xué) 2010
[7]面向數(shù)控皮革裁剪的切向跟隨控制研究[D]. 田先斌.浙江工業(yè)大學(xué) 2009
[8]基于DSP的運動控制器控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 郝尚華.五邑大學(xué) 2009
[9]多軸運動控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 齊珊.天津大學(xué) 2008
[10]基于ARM+CPLD的高速運動控制器的開發(fā)和應(yīng)用[D]. 李森磊.湖南科技大學(xué) 2008
本文編號:3357402
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
裁線設(shè)備控制系統(tǒng)總體示意圖
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文頻率為 150KHZ,轉(zhuǎn)換效率為 80%。具有完善的保護(hù)電路,如熱關(guān)斷電路流限制電路等。使用LM2596 只需要很少的外圍電路即可構(gòu)建高效安全的電路。LM2596 輸出通過LC濾波電路,交流干擾中的信號被電感阻止吸收熱能和磁感,剩下的被電容旁路到地,起到抑制干擾信號的作用,輸出能線性穩(wěn)定的直流電壓。LM2596 24V轉(zhuǎn) 5V電路如圖 3-1 所示:
圖 3-1 電壓轉(zhuǎn)換 24V-5VEP2CT144C4 芯片和LPC2214 微處理器對電源電壓要求精度較高,所以采用上部分穩(wěn)壓后的 5V再選用線性穩(wěn)壓芯片SPX1117 獲得所需的 3.3V、1.8V、1.2V。SPX1117 是低功耗電壓調(diào)節(jié)器,3 端可調(diào),具有很低的靜態(tài)電流,0.8穩(wěn)定輸出電流,具有過流及溫度保護(hù)。為提高電源電壓質(zhì)量,其輸入和輸出個各增加兩個電容以消除系統(tǒng)噪聲和電源擾動的影響,電壓轉(zhuǎn)化電路 5V-3.3V,5V-1.8V,5V-1.2V如圖 3-2、圖 3-3、圖 3-4 所示:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]抗電磁干擾低電壓CMOS放大器設(shè)計[J]. 白會新,李洪革,謝樹果,蘇東林. 電子學(xué)報. 2015(09)
[2]關(guān)節(jié)式爬管機器人夾緊機構(gòu)的優(yōu)化研究[J]. 鄭義,周淑芳,鄧傳云. 機電工程. 2015(03)
[3]基于FPGA的增量式編碼器接口電路設(shè)計在ARM上的應(yīng)用[J]. 武崴,邢慶敏,邵麗穎,楊帆. 工程與試驗. 2012(01)
[4]柔性索網(wǎng)結(jié)構(gòu)找力分析的方法研究[J]. 嚴(yán)福生. 鋼結(jié)構(gòu). 2011(05)
[5]開放式運動控制器技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 林勇強,王勇,馮屹朝. 信息技術(shù). 2010(05)
[6]DSP+FPGA折反射全景視頻處理系統(tǒng)中雙核高速數(shù)據(jù)通信[J]. 李樂,熊志輝,王斌,張茂軍,陳立棟. 電子與信息學(xué)報. 2010(03)
[7]三菱FX1SPLC在自動門控制中的應(yīng)用[J]. 靳松. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報. 2009(10)
[8]TMS320F2812在運動控制器中的應(yīng)用[J]. 李子昀. 岳陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報. 2008(06)
[9]可展天線的柔性索網(wǎng)結(jié)構(gòu)找形分析方法[J]. 李團(tuán)結(jié),周懋花,段寶巖. 宇航學(xué)報. 2008(03)
[10]嵌入式四軸運動控制器的設(shè)計[J]. 劉建群,劉綠山,羅繼合. 制造業(yè)自動化. 2008(02)
博士論文
[1]工業(yè)機器人智能運動控制方法的分析與研究[D]. 丁度坤.華南理工大學(xué) 2010
[2]數(shù)控系統(tǒng)運動平滑處理、伺服控制及輪廓控制技術(shù)研究[D]. 趙國勇.大連理工大學(xué) 2006
[3]開放式數(shù)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 游有鵬.南京航空航天大學(xué) 2002
碩士論文
[1]基于以太網(wǎng)的嵌入式運動控制系統(tǒng)的研究[D]. 陳國龍.杭州電子科技大學(xué) 2014
[2]基于MC12311微控制器WSN中間件的設(shè)計研究及應(yīng)用[D]. 石晶.蘇州大學(xué) 2013
[3]基于ARM+FPGA的六軸運動控制器的開發(fā)設(shè)計[D]. 姜志波.西安電子科技大學(xué) 2013
[4]基于ZigBee/GPRS的無線糧情遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸終端的研究與實現(xiàn)[D]. 甘典文.北京郵電大學(xué) 2011
[5]數(shù)控裁剪機智能化運動控制系統(tǒng)的研究[D]. 盧東.浙江工業(yè)大學(xué) 2010
[6]基于ARM7內(nèi)核的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)/實驗平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 伊德日呼.內(nèi)蒙古大學(xué) 2010
[7]面向數(shù)控皮革裁剪的切向跟隨控制研究[D]. 田先斌.浙江工業(yè)大學(xué) 2009
[8]基于DSP的運動控制器控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 郝尚華.五邑大學(xué) 2009
[9]多軸運動控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 齊珊.天津大學(xué) 2008
[10]基于ARM+CPLD的高速運動控制器的開發(fā)和應(yīng)用[D]. 李森磊.湖南科技大學(xué) 2008
本文編號:3357402
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiagonggongyi/3357402.html
最近更新
教材專著