本文關(guān)鍵詞：基于ARM的砂輪動平衡控制器及其系統(tǒng)軟件研究

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【摘要】：磨削加工在現(xiàn)代加工工藝中有著重要的作用,它屬于精加工的加工方式,主要是為了提高被加工工件的表面質(zhì)量,使其達(dá)到裝配要求或者為下一步的超精加工奠定基礎(chǔ)。因此,通常人們希望磨削加工能達(dá)到很高的精度。但是,眾所周知,旋轉(zhuǎn)機(jī)械在工作時都會產(chǎn)生振動,無法避免,而像磨床這樣的旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動會更大,一旦振動幅值超過某個限度,就會影響被加工工件的表面質(zhì)量,直接表現(xiàn)是表面粗糙度大。因此,必須采取措施應(yīng)對這樣的情況。磨床的砂輪是由粘接劑將磨粒固定在一起制造成的,它含有氣孔,易受空氣濕度影響,故質(zhì)量分布是不均勻的,同時砂輪在安裝時無法保證質(zhì)心和軸心水平同軸,這也會影響砂輪旋轉(zhuǎn)時的狀態(tài),即砂輪在轉(zhuǎn)動過程中是不平衡的。因此,直接的結(jié)果就是以上所說的振動幅值增大,表面質(zhì)量下降,長久下去,還會造成加工效率低,縮短機(jī)床的使用壽命。另外,在以前平衡砂輪用的是靜平衡的方法,需要經(jīng)常拆裝砂輪,過程繁瑣,同時,靜平衡對工人的技術(shù)和經(jīng)驗要求高,整個過程需要花費很長的周期,平衡效率低。因此,有必要研制一種能實現(xiàn)砂輪在線動平衡的裝置,不需要拆卸砂輪,也不需要工人的技術(shù)水平有多高,就能很快地完成砂輪的平衡工作。從這方面考慮,設(shè)計基于STM32F17IGT的砂輪動平衡控制系統(tǒng),不僅能夠解決以上砂輪的不平衡問題,同時也能解決磨床的其它問題。本系統(tǒng)分為三個部分:采集部分、控制部分和執(zhí)行部分。采集部分的主要作用是通過振動傳感器和霍爾傳感器采集砂輪的振動加速度和轉(zhuǎn)速信號,為控制部分進(jìn)行動平衡決策提供數(shù)據(jù)支持�？刂撇糠质潜鞠到y(tǒng)的核心,包含硬件和軟件方面的設(shè)計,它的作用是處理采集的數(shù)據(jù),輸出驅(qū)動動平衡頭的信號。執(zhí)行部分的作用是根據(jù)驅(qū)動信號,調(diào)節(jié)砂輪、平衡頭、主軸系統(tǒng)的質(zhì)量分布,實現(xiàn)砂輪動平衡。本論文圍繞STM32F417IGT微控制器展開所有的工作,主要目的是研究控制部分的硬件集成以及控制系統(tǒng)的軟件編程,為下一步的工作奠定良好的基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：砂輪動平衡 STM32F17IGT 控制系統(tǒng) 硬件集成 軟件編程
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG580.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-15
• 1.1 課題研究的背景及意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 論文研究的主要內(nèi)容14
• 1.4 論文的結(jié)構(gòu)安排14-15
• 2 砂輪動平衡控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計15-33
• 2.1 引言15
• 2.2 砂輪動平衡控制系統(tǒng)信號采集部分設(shè)計15-18
• 2.2.1 砂輪振動信號采集15-17
• 2.2.2 砂輪轉(zhuǎn)速信號采集17-18
• 2.3 砂輪動平衡控制系統(tǒng)控制部分設(shè)計18-30
• 2.3.1 核心處理器選擇及其特性18-26
• 2.3.2 存儲擴(kuò)展26-28
• 2.3.3 人機(jī)界面28-29
• 2.3.4 驅(qū)動控制卡29
• 2.3.5 調(diào)試及其它接口29-30
• 2.4 砂輪動平衡控制系統(tǒng)執(zhí)行部分設(shè)計30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-33
• 3 砂輪動平衡控制器硬件設(shè)計33-56
• 3.1 引言33-34
• 3.2 硬件原理圖設(shè)計34-53
• 3.2.1 硬件設(shè)計工具介紹34-35
• 3.2.2 處理器模塊設(shè)計35-39
• 3.2.3 外部存儲器39-41
• 3.2.4 按鍵設(shè)計41-42
• 3.2.5 顯示模塊的設(shè)計42-43
• 3.2.6 串口設(shè)計43-45
• 3.2.7 CAN接口設(shè)計45-46
• 3.2.8 調(diào)試接口設(shè)計46-47
• 3.2.9 以太網(wǎng)接口設(shè)計47-48
• 3.2.10 USB接口設(shè)計48-49
• 3.2.11 Micro SD卡設(shè)計49-51
• 3.2.12 供電電路設(shè)計51-53
• 3.2.13 砂輪動平衡驅(qū)動控制卡接口設(shè)計53
• 3.3 硬件PCB板圖設(shè)計53-55
• 3.4 本章小結(jié)55-56
• 4 砂輪動平衡控制器軟件設(shè)計56-73
• 4.1 引言56
• 4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計56-71
• 4.2.1 編程調(diào)試平臺56-58
• 4.2.2 STM32F4 庫函數(shù)58-59
• 4.2.3 μC/OS-II實時操作系統(tǒng)及其移植59-65
• 4.2.4 STM32F417IGT內(nèi)核以及外設(shè)的編程65-68
• 4.2.5 LCD顯示驅(qū)動和圖形庫STemWin5.22 及其移植68-70
• 4.2.6 按鍵掃描及其防抖70-71
• 4.3 系統(tǒng)工程71-72
• 4.4 本章小結(jié)72-73
• 5 總結(jié)與展望73-75
• 5.1 總結(jié)73-74
• 5.2 展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 致謝78-79
• 個人簡歷、在學(xué)校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果79

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本文編號：1113862