焊接摆动器嵌入式控制系统研究

发布时间：2017-09-14 20:00

  本文关键词：焊接摆动器嵌入式控制系统研究

  更多相关文章： 焊接摆动控制 STM32F103系列微处理器 电阻触摸屏 μC/OSⅡ嵌入式系统 emWin图形库

【摘要】：摆动焊接在实际焊接生产中具有广泛的应用,本课题通过分析当前焊接摆动器装置的特点,比较几种主控系统,对焊接摆动器进行了较为深入的研究,并设计出一个具有良好交互界面的焊接摆动器嵌入式控制系统。实验结果表明该系统显示界面友好、性能可靠、运行稳定且实时响应特性好,用户可以通过此系统界面来设置摆动启停,摆动摆幅,摆动速度及左端点、中点、右端点处停留时间。本课题的焊接摆动器嵌入式控制系统主要从以下几个方面设计研究:(1)焊接摆动器机械结构选型及设计。通过分析比较几种往复运动机构系统的特点,确定采用旋转电机旋转运动转换成直线运动作为摆动器机构系统,并在此基础上作相应的选型和设计。(2)主控芯片的选择与相关硬件电路。通过分析比较几种常用主控芯片,本课题采用STM32F103系列微处理器为主控芯片,以电阻触摸屏TFT-LCD为输入及显示端,同时搭建串口电路使系统能通过串口通信实现参数的输入,并以步进电机驱动器TB6560及步进电机42BYGH47-401A为摆动输出端电路。(3)焊接摆动器系统软件框架的搭建。为了实现良好的响应特性和系统界面,并使焊接摆动参数易于调节,通过RVMDK编译器将嵌入式实时操作系统μC/OSⅡ和emWin图形库在STM32F103系列微处理器上移植,搭建了系统软件框架。(4)嵌入式系统软件模块程序设计。依据系统软件框架和μC/OSⅡ的特点,创建开始任务、emWin任务、串口任务、界面刷新任务和摆动控制任务来实现参数输入、界面显示和焊接摆动控制。(5)焊接摆动器实验测试。通过串口通信实验和搭建摆动器半实物仿真实验平台进行摆动摆幅和摆动速度实验及八种摆动模式实验,来测试系统的可靠性和稳定性。
【关键词】：焊接摆动控制 STM32F103系列微处理器 电阻触摸屏 μC/OSⅡ嵌入式系统 emWin图形库
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG439.9
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 课题来源及研究背景与意义8-9
• 1.1.1 课题来源8
• 1.1.2 课题研究背景与意义8-9
• 1.2 目前国内外焊接摆动装置及主控系统的研究状况9-12
• 1.2.1 国内外焊接摆动装置的研究状况9-11
• 1.2.2 目前焊接摆动器主控系统的研究状况11-12
• 1.3 本课题主要研究目标及设计方案12-13
• 1.3.1 本课题主要研究目标12-13
• 1.3.2 本课题的设计方案13
• 1.4 本章小结13-14
• 第2章 焊接摆动器机械结构选型及设计14-22
• 2.1 焊接摆动器机械结构选型14-16
• 2.2 滚珠丝杠选型设计16-18
• 2.3 焊接摆动器电机选型18-20
• 2.4 摆动装置半实物装配20-21
• 2.5 本章小结21-22
• 第3章 主控芯片的选择与相关硬件电路22-30
• 3.1 主控芯片及显示器件的选择22-23
• 3.2 焊接摆动器硬件电路板及相关硬件电路23-24
• 3.3 TFT-LCD触摸屏及其接口电路24-27
• 3.3.1 ILI9341液晶驱动芯片简介及其接口电路25-26
• 3.3.2 XPT2046触摸屏控制芯片简介及其接口电路26-27
• 3.4 串口简介及其接口电路27-28
• 3.5 步进电机及其驱动器接口电路28-29
• 3.6 本章小结29-30
• 第4章 焊接摆动器软件设计30-58
• 4.1 控制系统软件架构30-31
• 4.2 编译器RVMDK5.0 简介31
• 4.3 μC/OSⅡ嵌入式系统简介31-32
• 4.4 emWin图形库简介32-35
• 4.5 嵌入式系统软件模块程序设计35-55
• 4.5.1 开始任务程序设计38-39
• 4.5.2 emWin任务程序设计39-45
• 4.5.3 串口任务程序设计45-48
• 4.5.4 界面刷新任务程序设计48-49
• 4.5.5 摆动控制任务程序设计49-55
• 4.6 规则渐变宽度焊缝的算法研究55-57
• 4.7 本章小结57-58
• 第5章 焊接摆动器实验测试58-65
• 5.1 串口通信实验58-59
• 5.2 摆动器半实物仿真实验59-64
• 5.2.1 摆动摆幅和摆动速度实验60-63
• 5.2.2 八种摆动模式实验63-64
• 5.3 本章小结64-65
• 第6章 总结与展望65-67
• 6.1 全文总结65-66
• 6.2 不足与展望66-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-71
• 攻读学位期间的研究成果71

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 宋真君,凌志浩,李京,吴勤勤;基于PC-104的嵌入式控制系统的通信研究[J];华东理工大学学报;2001年05期

2 诸葛振荣,蔡重凯;电子花板嵌入式控制系统设计[J];纺织学报;2005年05期

3 张伟;史伟勤;楼唯;;冷冻干燥机控制系统的进展与嵌入式控制系统[J];机电信息;2007年23期

4 陈炯;便携式机器人在野外焊接中的应用[J];电焊机;2003年02期

5 罗艳蕾;朱正龙;陈均伟;邱雪;李渊;;基于单片机和DSP的流体设备位置嵌入式控制系统的设计[J];工矿自动化;2010年03期

6 叶琳;刘昆;邱龙辉;;不锈钢酸洗工艺酸液在线分析及提纯嵌入式控制系统设计[J];新技术新工艺;2010年01期

7 张付祥;王树国;;创伤手指康复机械手嵌入式控制系统[J];河北科技大学学报;2008年04期

8 ;[J];;年期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 林涛;孙鹤旭;张浩;;嵌入式控制系统的优化研究[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 宋柱梅;基于模型集成运算的嵌入式装备控制系统开发方法的研究[D];华南理工大学;2007年

2 钟毅;磁悬浮嵌入式控制系统基础理论和关键技术研究[D];武汉理工大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李智寿;上肢外骨骼助力机器人嵌入式控制系统的研究[D];浙江大学;2015年

2 于虹;智能草地修剪装备嵌入式控制系统开发研究[D];扬州大学;2015年

3 赵欢;SDUV-FEL实验装置数字电源嵌入式控制系统[D];华东理工大学;2015年

4 李永聪;低压蒸汽发电装置的嵌入式系统研究[D];河北工业大学;2015年

5 孟宪乐;锌空电池连续发电装置的嵌入式控制系统研究[D];河北工业大学;2015年

6 刘志刚;电熔镁炉嵌入式控制系统硬件设计与开发[D];东北大学;2014年

7 郭志强;面向智慧教室的嵌入式控制系统设计与实现[D];华中师范大学;2016年

8 杨飘;焊接摆动器嵌入式控制系统研究[D];南昌大学;2016年

9 王陟;嵌入式控制系统的异构建模分析与设计[D];汕头大学;2009年

10 万振磊;嵌入式控制系统抗干扰应用研究[D];广东工业大学;2011年

，

本文编号：852009