發(fā)布時間：2017-09-07 00:01

  本文關(guān)鍵詞：關(guān)節(jié)類坐標(biāo)測量機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的設(shè)計

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【摘要】：本論文研究的對象平行雙關(guān)節(jié)三坐標(biāo)測量機是一種近年來發(fā)展起來的三坐標(biāo)測量機,這種測量機屬于非正交坐標(biāo)測量范疇,具有造價低、運動靈活、測量空間開闊、適合現(xiàn)場測量等優(yōu)點。平行雙關(guān)節(jié)坐標(biāo)測量機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計的主要目的是為測量機提供一套準(zhǔn)確、成本低廉、高速的電路系統(tǒng),能夠完成對光柵信號的采集及后期的處理,能夠?qū)崿F(xiàn)與上位機之間的通信。本次設(shè)計主要做了以下幾項工作：(1)設(shè)計平行雙關(guān)節(jié)坐標(biāo)測量機力反饋系統(tǒng)來控制電機隨動。通過拉壓力傳感器和伺服驅(qū)動器來控制電機的隨動,平行雙關(guān)節(jié)坐標(biāo)測量機力反饋系統(tǒng)可以提高坐標(biāo)測量機的可操作性,降低測頭機構(gòu)運動時對測量機精度的影響。(2)以FPGA技術(shù)為基礎(chǔ)設(shè)計光柵信號采集的硬件電路,包括各功能模塊的核心器件的選型、電路設(shè)計,主要包括光柵信號預(yù)處理電路和通信電路的設(shè)計。(3)在完成硬件電路調(diào)試的基礎(chǔ)上對處理系統(tǒng)軟件進行設(shè)計,包括FPGA對光柵信號的采集、處理,及與上位機的通信。這里主要是固件的開發(fā),即利用Verilog HDL語言編寫程序?qū)崿F(xiàn)電路的功能。(4)上位機軟件的設(shè)計,將下位機傳送過來的光柵信號進一步處理,并在上位機中利用Labview軟件編寫程序使采集的信號轉(zhuǎn)化為更直觀的數(shù)據(jù)并顯示出來,將得到的數(shù)據(jù)存儲起來,并且能夠在上位機軟件中完成一些幾何量計算。(5)實驗論證所設(shè)計的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的可行性及可靠性。
【關(guān)鍵詞】：平行雙關(guān)節(jié)坐標(biāo)測量機 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 力反饋系統(tǒng) FPGA 上位機軟件
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH721
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-14
• 第一章 緒論14-21
• 1.1 引言14
• 1.2 課題研究的背景14-18
• 1.2.1 坐標(biāo)測量機的發(fā)展歷程14-15
• 1.2.2 關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測量機發(fā)展的國內(nèi)外概況15-16
• 1.2.3 平行雙關(guān)節(jié)坐標(biāo)測量機的發(fā)展16-18
• 1.2.4 坐標(biāo)測量機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的研究18
• 1.3 課題研究的目的及意義18-19
• 1.4 課題的來源及主要研究內(nèi)容19-21
• 第二章 平行雙關(guān)節(jié)坐標(biāo)測量機力反饋系統(tǒng)的設(shè)計21-27
• 2.1 力反饋隨動系統(tǒng)的整體設(shè)計21
• 2.2 力反饋隨動系統(tǒng)的硬件設(shè)計21-24
• 2.2.1 拉壓力傳感器及變送裝置21-22
• 2.2.2 模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換模塊22-23
• 2.2.3 主控模塊23-24
• 2.2.4 執(zhí)行機構(gòu)及驅(qū)動器24
• 2.3 力反饋隨動系統(tǒng)的軟件設(shè)計24-26
• 2.3.1 系統(tǒng)軟件組成及流程24-25
• 2.3.2 數(shù)據(jù)采集、濾波及判斷程序25-26
• 2.4 小結(jié)26-27
• 第三章 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的設(shè)計27-41
• 3.1 系統(tǒng)組成及工作原理27-28
• 3.2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計28-31
• 3.2.1 光柵傳感器選取28
• 3.2.2 信號預(yù)處理電路28-30
• 3.2.3 通信模塊設(shè)計30
• 3.2.4 FPGA模塊30-31
• 3.3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計31-40
• 3.3.1 細分辨向模塊31-34
• 3.3.2 可逆計數(shù)器模塊34-37
• 3.3.3 USB轉(zhuǎn)串口通信模塊37-40
• 3.4 小結(jié)40-41
• 第四章 上位機軟件的設(shè)計41-46
• 4.1 LabVIEW軟件的介紹41
• 4.2 軟件的設(shè)計流程41-45
• 4.2.1 信號接收部分的設(shè)計42-43
• 4.2.2 數(shù)制轉(zhuǎn)換部分的設(shè)計43
• 4.2.3 坐標(biāo)計算部分的設(shè)計43-45
• 4.3 小結(jié)45-46
• 第五章 實驗驗證46-52
• 5.1 系統(tǒng)的搭建46
• 5.2 實驗過程46-48
• 5.3 實驗數(shù)據(jù)處理48-51
• 5.3.1 數(shù)據(jù)處理原理48-49
• 5.3.2 數(shù)據(jù)處理49-51
• 5.4 小結(jié)51-52
• 第六章 總結(jié)與展望52-54
• 6.1 總結(jié)52
• 6.2 展望52-54
• 參考文獻54-57
• 附錄157-60
• 附錄260-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文62

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