数控短电弧加工机床极间放电点目标跟踪设计

论文摘要

本文介绍了数控短电弧加工机床极间放电点目标跟踪设计,该设计的主要任务是完成对放电点温度的监测从而实现对放电点的实时跟踪,由于数控短电弧加工机床工作时,放电点周围空气中有烟雾、灰尘、蒸汽,因此放电点温度测量与监测的工具选择光纤测温仪,光纤测温仪灵敏度高,抗电磁场干扰,高绝缘强度、耐高温、耐腐蚀防燃防爆,易于实现远距离多通道测量与控制,结构简单、体积小、重量轻、耗电少,它集传感与传输于一体,易于进行机电系统的集成。光纤测温仪采集的信号采用小波算法进行处理,小波分析是集泛函分析、傅立叶分析、调和分析和数值分析于一体,是一种非常有效的信号时频分析法。信号经过小波变换后控制步进电动机,实现光纤测温仪对放电点的实时跟踪,本文采用步进电动机的细分驱动,缩小了步距角,实现了对加工点的精确跟踪。本文包括四部分:一、使用光纤测温仪对放电点的温度进行检测,介绍了光纤测温仪的原理与应用;二、对光纤测温仪输出的信号采用小波算法进行消噪,提取出有效的连续光滑信号;三、经过处理的信号实现对步进电动机的控制,实现光纤测温仪对加工点的实时精确跟踪;四、本设计的接口设计,实现了光纤测温仪与数字信号处理器和数字信号处理器之间的连接。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源和意义
• 1.1.1 课题来源
• 1.1.2 研究的意义
• 1.2 短电弧加工技术原理
• 1.2.1 短电弧加工技术的定义与特点
• 1.2.2 短电弧加工技术原理
• 1.3 课题研究主要内容
• 第二章 放电点的温度检测
• 2.1 概述
• 2.2 光纤传感器的基本原理
• 2.3 光纤测温仪的原理和特点
• 2.3.1 光纤测温的特点
• 2.3.2 双波长光纤测温仪的原理
• 2.3.3 双波长光纤测温仪结构
• 2.3.4 光纤测温仪的选用
• 第三章 信号处理系统
• 3.1 概述
• 3.2 主控芯片的选择
• 3.2.1 TMS320C6416 的主要特点
• 3.2.2 TMS320C6416 结构概述
• 3.3 小波算法
• 3.3.1 小波的来源
• 3.3.2 小波变换
• 3.4 小波去噪原理和方法
• 3.4.1 概述
• 3.4.2 小波消噪方法
• 3.4.3 小波阀值方法及改进
• 3.4.4 实验结果
• 第四章 电机控制
• 4.1 概述
• 4.2 步进电机工作原理与动态特性
• 4.2.1 步进电机简介
• 4.2.2 步进电机的工作原理
• 4.2.3 步进电机的矩频特性
• 4.3 步进电机的DSP 控制
• 4.3.1 DSP 芯片选择
• 4.3.2 步进电机的脉冲分配
• 4.3.3 步进电机的细分驱动
• 4.3.4 步进电机的位置控制
• 第五章 接口设计
• 5.1 概述
• 5.2 通信简介
• 5.3 光纤测温仪与数字信号处理器的通信
• 5.3.1 RS-485 标准接口简介
• 5.3.2 McBSP 接口介绍
• 5.3.3 接口芯片的选择
• 5.4 数字信号处理器之间的通信
• 第六章 结论
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文
• 致谢