編碼器作為一種精密傳感器,是伺服控制系統(tǒng)實現(xiàn)閉環(huán)控制的關(guān)鍵部分,其分辨率和安裝誤差決定了伺服控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)。伺服電機(jī)出廠之前應(yīng)完成編碼器的安裝調(diào)零,使伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子的機(jī)械零點與編碼器零位對齊。傳統(tǒng)安裝方法是生產(chǎn)廠家通過人工完成這項工作,其安裝精度和效率低下。為實現(xiàn)編碼器安裝調(diào)零工作的高精度化與自動化,本文提出并設(shè)計了一種包括編碼器精度檢測功能的旋轉(zhuǎn)編碼器自動校裝系統(tǒng)。具體內(nèi)容如下:首先,本文分析了編碼器精度檢測原理和安裝調(diào)零原理,根據(jù)技術(shù)指標(biāo)要求,設(shè)計了旋轉(zhuǎn)編碼器自動校裝系統(tǒng)總體方案。采用高精度絕對式編碼器配合步進(jìn)電機(jī),實現(xiàn)了編碼器精度檢測、伺服電機(jī)位置控制以及增量式編碼器Z相信號定位。并根據(jù)系統(tǒng)總體方案設(shè)計了編碼器精度檢測和安裝調(diào)零的工作流程。其次,本文根據(jù)自動校裝系統(tǒng)功能劃分,對系統(tǒng)進(jìn)行了硬件和軟件設(shè)計。硬件設(shè)計主要包括機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計及部件選型、編碼器通信電路設(shè)計等;軟件設(shè)計包括下位機(jī)軟件設(shè)計與上位機(jī)系統(tǒng)開發(fā)。下位機(jī)STM32F429單片機(jī)負(fù)責(zé)控制步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)、編碼器數(shù)據(jù)采集、與上位機(jī)通信等;上位機(jī)系統(tǒng)負(fù)責(zé)編碼器安裝調(diào)零和精度檢測過程中指令發(fā)送、數(shù)據(jù)接收與處理、誤差計算與顯示、誤差... 

【文章來源】：東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究內(nèi)容
第二章 自動校裝系統(tǒng)總體方案
    2.1 編碼器工作原理及分類
        2.1.1 編碼器工作原理
        2.1.2 編碼器分類
    2.2 編碼器檢測原理
    2.3 編碼器安裝調(diào)零原理
    2.4 校裝系統(tǒng)總體方案
        2.4.1 校裝系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)
        2.4.2 校裝系統(tǒng)方案設(shè)計
    2.5 校裝系統(tǒng)工作流程
        2.5.1 編碼器檢測工作流程
        2.5.2 編碼器安裝調(diào)零工作流程
    2.6 本章小結(jié)
第三章 自動校裝系統(tǒng)硬件設(shè)計
    3.1 主控板選擇
    3.2 傳動模塊設(shè)計
        3.2.1 步進(jìn)電機(jī)選擇
        3.2.2 滾珠絲杠滑臺
        3.2.3 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器
    3.3 基準(zhǔn)模塊設(shè)計
        3.3.1 角度基準(zhǔn)選擇
        3.3.2 多摩川編碼器輔助短軸設(shè)計
    3.4 裝夾模塊設(shè)計
        3.4.1 編碼器夾具設(shè)計
        3.4.2 編碼器夾具體靜力學(xué)分析
    3.5 編碼器通信模塊設(shè)計
        3.5.1 絕對式編碼器通信協(xié)議
        3.5.2 RS485通信電路設(shè)計
    3.6 本章小結(jié)
第四章 自動校裝系統(tǒng)軟件關(guān)鍵模塊開發(fā)
    4.1 軟件設(shè)計總體方案
        4.1.1 總體方案設(shè)計
        4.1.2 軟件流程圖
    4.2 下位機(jī)STM32F429軟件設(shè)計
        4.2.1 開發(fā)環(huán)境介紹
        4.2.2 主程序設(shè)計
        4.2.3 增量式編碼器數(shù)據(jù)采集
        4.2.4 絕對式編碼器數(shù)據(jù)采集
        4.2.5 步進(jìn)電機(jī)控制
        4.2.6 串口通信
    4.3 上位機(jī)軟件開發(fā)
        4.3.1 上位機(jī)開發(fā)工具選擇
        4.3.2 上位機(jī)軟件整體架構(gòu)
        4.3.3 串口通信開發(fā)
        4.3.4 多線程開發(fā)
        4.3.5 圖表及保存開發(fā)
        4.3.6 數(shù)據(jù)庫開發(fā)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 自動校裝系統(tǒng)綜合性能實驗評估
    5.1 基準(zhǔn)檢測誤差
    5.2 電機(jī)傳動誤差
        5.2.1 電機(jī)運動數(shù)學(xué)模型
        5.2.2 電機(jī)傳動誤差仿真分析
    5.3 滾珠絲杠滑臺誤差
    5.4 總體誤差分析
    5.5 檢測實驗及結(jié)果分析
        5.5.1 檢測平臺及對象
        5.5.2 編碼器檢測實驗
        5.5.3 檢測結(jié)果分析
    5.6 安裝實驗及結(jié)果分析
        5.6.1 安裝平臺及對象
        5.6.2 增量式編碼器安裝實驗
        5.6.3 絕對式編碼器安裝實驗
        5.6.4 安裝結(jié)果分析
    5.7 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄 A 自動校裝系統(tǒng)程序
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3179576