精密測量是精密加工的基礎,對確保精密加工水平有著重要作用。隨著先進制造技術的發(fā)展,高精度位移傳感器面臨著更廣泛的需求。DVD讀取頭是光驅上光盤信號跟蹤和讀取的核心部件,感測精度高,成本低。以讀取頭現(xiàn)有結構結合軟硬件設計開發(fā)位移傳感器,用于精密測量,具有實用意義。本文圍繞DVD讀取頭展開研究,開發(fā)基于DVD讀取頭的位移傳感器,主要研究內(nèi)容包括:1.設計了DVD讀取頭聚焦誤差信號采集電路和音圈電機的驅動控制電路,通過聚焦誤差信號采集給予音圈電機伺服反饋控制,實現(xiàn)DVD讀取頭的自聚焦,同時由音圈電機控制電壓讀取位移量。2.在仿真分析了最小二乘法、極值法和遺傳算法的參數(shù)辨識效果基礎上,提出了極值法初辨識、遺傳算法再辨識的音圈電機動態(tài)特性參數(shù)辨識方法,完成基于DVD讀取頭聚焦誤差信號的音圈電機系統(tǒng)階躍響應實驗,實現(xiàn)音圈電機系統(tǒng)參數(shù)辨識。3.參數(shù)辨識的基礎上,在Simulink環(huán)境下以實驗湊試法完成PID參數(shù)整定,并結合實驗實現(xiàn)PID控制參數(shù)優(yōu)化;提出積分飽和分離算法,防止控制過程中系統(tǒng)超調(diào)量超出聚焦誤差信號的線性范圍導致控制失效。4.實驗測量傳感器電壓與位移間的關系,并以Preisach模型對傳...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 位移傳感器研究現(xiàn)狀
    1.3 DVD讀取頭研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
2 DVD讀取頭自聚焦位移傳感器原理
    2.1 DVD讀取頭聚焦誤差原理
    2.2 自聚焦位移測量原理
    2.3 本章小結
3 DVD讀取頭自聚焦位移傳感器電路設計
    3.1 自聚焦位移傳感器電路總體設計
    3.2 聚焦誤差信號采集電路設計
    3.3 自聚焦控制電路設計
    3.4 PCB板設計與信號采集
    3.5 本章小結
4 DVD讀取頭音圈電機動態(tài)特性參數(shù)辨識
    4.1 參數(shù)辨識方案
    4.2 音圈電機系統(tǒng)模型
    4.3 參數(shù)辨識方法
    4.4參數(shù)辨識實驗
    4.5 本章小結
5 音圈電機PID控制及遲滯補償
    5.1 PID控制算法
    5.2 PID參數(shù)整定
    5.3 控制算法軟件實現(xiàn)
    5.4 音圈電機位移標定
    5.5 遲滯特性補償
    5.6 本章小結
6 傳感器性能測試實驗
    6.1 測試實驗系統(tǒng)搭建
    6.2測試實驗
    6.3 本章小結
7 總結與展望
    7.1 全文總結
    7.2 展望
致謝
參考文獻



本文編號：3781286