体积显示纵深扫描无轴驱动实验研究

发布时间：2023-08-03 19:18

　　由于人类所处的世界是三维的,所以从出现第一台能够显示二维图像的电子显示器开始,三维显示技术就成为先驱者的梦想。随着技术进步的日益加速,这个百年梦想正以前所未有的速度走向现实。迄今为止,三维显示技术主要有立体显示、全息显示和体积显示这三大类。本文简要介绍了这三类显示技术的原理与发展概况,对重点研究的体积显示技术进行了详细综述,并指出基于平行截面的位图扫描式体积显示技术因其高成像质量的特性而成为研究的重点。与此同时,列举了无轴传动技术在若干领域的实际应用,指出应用无轴传动技术所需的两个主要条件是转速变化不大和载荷相对平稳,而用于体积显示的纵深扫描系统也正好具备这两个特征,因此将无轴传动应用于体积显示的纵深扫描系统具有可行性。针对实验室已经研制的用于体积显示纵深扫描的机械同步驱动装置存在振动噪音大、可靠性差的问题,提出了一种新的用于体积显示纵深扫描的无轴驱动方案。该方案利用双出轴电机的定子与像屏固连,转子与行星架固连,依靠电磁同步技术,保证像屏相对于行星架的转角与行星架相对于机架的转角始终大小相同、方向相反,从而实现像屏的圆周平动纵深扫描;由于该方案各转轴之间的同步是采用电磁信号实现的,与采...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
ABSTRACT
1. 绪论
    1.1. 研究背景
        1.1.1. 立体显示技术
        1.1.2. 全息显示技术
        1.1.3. 体积显示技术
    1.2. 体积显示技术研究现状
        1.2.1. 矢量固态式体积显示
        1.2.2. 位图固态式体积显示技术
        1.2.3. 矢量扫描式体积显示
        1.2.4. 位图扫描式体积显示
    1.3. 本实验室对体积显示技术的研究现状
    1.4. 无轴传动
        1.4.1. 无轴传动系统的组成
        1.4.2. 无轴传动关键技术
        1.4.3. 无轴传动与普通传动的区别
        1.4.4. 无轴传动的局限
    1.5. 课题的提出
    1.6. 本文主要工作
    1.7. 本文内容组织
2. 实验装置总体规划
    2.1. 技术难点及解决
    2.2. 实验装置的组成
    2.3. 实验装置走线
    2.4. 实验装置工作流程
3. 实验装置机械设计与硬件搭建
    3.1. 机械结构整体设计
    3.2. 关键零部件设计
        3.2.1. 行星架设计
        3.2.2. 像屏模块设计
        3.2.3. 电机基座及底板设计
    3.3. 零件材料及加工工艺选择
    3.4. 硬件电路零件选型
        3.4.1. 步进电机驱动器选型
        3.4.2. 开关电源选型
        3.4.3. 导电滑环选型
        3.4.4. 步进电机选型
        3.4.5. 控制器选择
    3.5. 硬件电路搭建
    3.6. 像屏模块仿真分析
        3.6.1. 像屏模块应力分析
        3.6.2. 像屏模块模态分析
4. 电机加速曲线研究
    4.1. 初始角加速度的确定
    4.2. 两种电机加减速方案
        4.2.1. 加速方案一
        4.2.2. 加速方案二
    4.3. 步进电机硬件程序设计
        4.3.1. 编程环境及设计思路
        4.3.2. 程序优化改进方式
5. 样机试制与实验分析
    5.1. 样机装配
        5.1.1. 机械装配过程及装配问题解决方案
        5.1.2. 硬件电路系统搭建及问题处理
    5.2. 样机实验分析
        5.2.1. 加速度方案的选择
        5.2.2. 实验装置调整及分析
        5.2.3. 实验装置方案评估
6. 总结与展望
    6.1. 总结
    6.2. 展望和建议
参考文献
附录



本文编号：3838659