基于矢量字库与数字PID的激光振镜扫描系统
本文选题：激光 + 振镜扫描 ； 参考：《浙江工业大学》2015年硕士论文
【摘要】：激光扫描是激光技术的一项重要应用,由于其高速、高精度等特点,己经被应用到各类激光产品中,比如激光打印机、激光照排机等。振镜式扫描系统是当前激光扫描技术的主流。针对振镜高速、高精度定位控制的特点,设计以矢量字库为数据源,数字PID为控制算法,STM32处理器为硬件核心的激光振镜扫描系统,具有重要的意义。本文主要完成了激光振镜扫描系统的设计。整个系统主要由主控制器、X-Y振镜驱动和反馈电路、电源电路、串口通信电路、CPLD串行转并行电路等组成。主控制器以STM32F103VE为控制核心,并在其内部设计了位置-速度-电流三闭环控制;在C++MFC开发环境下编写上位机控制软件,输出图形文字的控制坐标;以MDK为开发工具,编写下位机驱动程序,包含数字PID算法;以Quartus2作为开发工具,采用VHDL语言编写串行转并行的CPLD程序。通过设计完善的硬件和软件,实现具有高精度、高速定位、高重复性的激光振镜扫描系统。完成整个系统的设计,并通过实际调试,分析其不足之处产生的原因,提出改进方案。
[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.
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN249
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，本文编号：2061466
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