面向视觉检测的传输控制系统仿真与设计
发布时间：2020-09-08 11:33
设计了一套以数字信号处理器(TMS320F2812)为主控制器，数字信号处理器(TMS320DM6437)和个人电脑作为辅助控制器的面向机器视觉检测的传输控制系统的解决方案。 分析了面向视觉检测的传输控制系统的的特点，提出了各个模块的技术指标。设计了系统硬件的相关模块，包括无刷直流电机(BLDC)的控制模块，光电同步模块等。 运用Matlab/Simulink建模工具对无刷直流电机(BLDC)控制系统进行了各个模块的建立。运用双闭环控制控制，对结果进行仿真分析，有效地论证了本方案的可行性。 设计了上位机电脑与数字信号处理器（TMS320F2812）串口通信协议以及电脑端界面，数字信号处理器（TMS320F2812）与数字信号处理器（TMS320DM6437）通过现场控制总线(CAN)总线进行数据交换的协议及其软件实现。 对面向机器视觉检测的传输控制系统进行实际测试，电机转速调速范围可以达到300~3000r/min，转速误差在1%以内，DM6437，F2812以及上位机之间通信稳定可靠，光电同步电路可以很好的实现同步。本方案的主要优点在于充分发挥了数字信号处理器(DSP)数字信号处理器专有的实时性和高速性，达到了系统实时性和可靠性以及设计的要求。
【学位单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2011
【中图分类】：TP368.1;TP391.41
【部分图文】：
人民币条形码的识别，药品包装的检测，工件尺寸测量，工件表面平滑度的检测等。图1-1 所示为一个机器视觉检测应用到生产流水线的例子。通过对流水线上的产品进行实时检测，找到不合格的产品，并指挥机械机构执行相应的操作，将不合格产品从流水线上剔除。图 1-1 机器视觉检测工业流水线网络传输产品的传输模块是一个非常重要的部分，它负责将产品运送到不同的部分，在产品运送的同时摄像机会对产品进行图像处理进行，因此实现物品运送与相机的同步拍摄，控制传输系统的速度，并将速度实时返回给处理器，以及控制光源给产品打灯的亮度等模块是不可或缺的。架设于生产线不同位置的摄像机，需要形成一个网络。图像数据，控制数据等信息在此网络中进行传送，实现了对整个生产线的控制。网络传输介质通常有以太网，CAN 现场控制总线网络（Controller Area Netword）等。由此可见，机器视觉检测系统除了图像采集单元之外，通信接口与传输控制模块同样也是非常重要的模块。它们主要完成图像数据的传输，传输系统速度的设置与获取，产品与相机拍摄同步，光源亮度控制等，而这些技术是本论文所关注的重点。本论文设计了一套以 TMS320F2812 芯片为主控制芯片，TMS320DM6437 芯片以
为辅控制器，面向视觉检测的传输控制系统。研究的主要技术如下：(1) 设计了产品与摄像机之间的拍摄同步模块，光源控制模块，传输模块等(2) 以 CAN 总线为基础设计 DM6437 与 DSP2812 的通信协议，用来传输控制以及数据信息，以 RS232 为基础设计了 PC 机与 DSP2812 之间通信协议 PC 端界面软件的编写。(3) 分析视觉检测系统的工作特点，提出了其传输系统的技术指标，依据此驱动电机的种类，并为电机完成了配套的控制软硬件设计。视觉检测的传输控制系统的国内外发展概况目前，国内外大多数生产线系统多半是采用人工来检测的，效率低，不能量。图 1-2 为面向视觉检测的包装在线检测系统，产品在线检测系统包含图像拍摄模块，传感模块，图像处理模块，算法运算平台和机械剔除模块等
图 1-3 视觉检测装置总体布局测系统是通过对图像进行算法处理之后，完成对目标，控制系统必须要和流水线进行通信，通常把图像拍，再决定机械装置的动作。将机器视觉检测和生产线个问题：式的选择，比如传输带或者转盘等方式；水线的电机类型的选择以及该电机的驱动软硬件设计块的设计，光源控制模块的设计；器与辅助控制器之间的通信接口以及协议制定。编排器（TI）公司的 C2000 系列 TMS320LF2812 微控制器以及 TMS320DM6437 为辅控制器，结合 PID 反馈控
本文编号：2814127
【学位单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2011
【中图分类】：TP368.1;TP391.41
【部分图文】：
人民币条形码的识别，药品包装的检测，工件尺寸测量，工件表面平滑度的检测等。图1-1 所示为一个机器视觉检测应用到生产流水线的例子。通过对流水线上的产品进行实时检测，找到不合格的产品，并指挥机械机构执行相应的操作，将不合格产品从流水线上剔除。图 1-1 机器视觉检测工业流水线网络传输产品的传输模块是一个非常重要的部分，它负责将产品运送到不同的部分，在产品运送的同时摄像机会对产品进行图像处理进行，因此实现物品运送与相机的同步拍摄，控制传输系统的速度，并将速度实时返回给处理器，以及控制光源给产品打灯的亮度等模块是不可或缺的。架设于生产线不同位置的摄像机，需要形成一个网络。图像数据，控制数据等信息在此网络中进行传送，实现了对整个生产线的控制。网络传输介质通常有以太网，CAN 现场控制总线网络（Controller Area Netword）等。由此可见，机器视觉检测系统除了图像采集单元之外，通信接口与传输控制模块同样也是非常重要的模块。它们主要完成图像数据的传输，传输系统速度的设置与获取，产品与相机拍摄同步，光源亮度控制等，而这些技术是本论文所关注的重点。本论文设计了一套以 TMS320F2812 芯片为主控制芯片，TMS320DM6437 芯片以
为辅控制器，面向视觉检测的传输控制系统。研究的主要技术如下：(1) 设计了产品与摄像机之间的拍摄同步模块，光源控制模块，传输模块等(2) 以 CAN 总线为基础设计 DM6437 与 DSP2812 的通信协议，用来传输控制以及数据信息，以 RS232 为基础设计了 PC 机与 DSP2812 之间通信协议 PC 端界面软件的编写。(3) 分析视觉检测系统的工作特点，提出了其传输系统的技术指标，依据此驱动电机的种类，并为电机完成了配套的控制软硬件设计。视觉检测的传输控制系统的国内外发展概况目前，国内外大多数生产线系统多半是采用人工来检测的，效率低，不能量。图 1-2 为面向视觉检测的包装在线检测系统，产品在线检测系统包含图像拍摄模块，传感模块，图像处理模块，算法运算平台和机械剔除模块等
图 1-3 视觉检测装置总体布局测系统是通过对图像进行算法处理之后，完成对目标，控制系统必须要和流水线进行通信，通常把图像拍，再决定机械装置的动作。将机器视觉检测和生产线个问题：式的选择，比如传输带或者转盘等方式；水线的电机类型的选择以及该电机的驱动软硬件设计块的设计，光源控制模块的设计；器与辅助控制器之间的通信接口以及协议制定。编排器（TI）公司的 C2000 系列 TMS320LF2812 微控制器以及 TMS320DM6437 为辅控制器，结合 PID 反馈控
【参考文献】
相关期刊论文 前7条
1 薛利军,张虎,李自田;采用机器视觉的药品包装实时在线检测系统的研究[J];包装工程;2005年02期
2 鲁宗峰,张春喜,李国辉,孙雷;无刷直流电机控制系统的研究[J];黑龙江水专学报;2005年01期
3 邓兵,潘俊民;无刷直流电机控制系统计算机仿真[J];计算机仿真;2002年05期
4 廖莎;柴金广;王旭辉;;TMS320C6000与CAN控制器接口设计与实现[J];科学技术与工程;2008年18期
5 陈明意,郭才旌;基于DSP方波无刷直流电动机控制系统[J];武汉工业学院学报;2003年04期
6 樊文侠,张敏,王新明;基于图像处理的药品包装质量在线检测系统设计[J];西安工程科技学院学报;2004年02期
7 殷云华;郑宾;郑浩鑫;;一种基于Matlab的无刷直流电机控制系统建模仿真方法[J];系统仿真学报;2008年02期
相关硕士学位论文 前1条
1 陈杰;SMART CAMERA摄像机通信接口与视频输出单元技术研究[D];华中科技大学;2010年
本文编号：2814127
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