本文主要研究内容
作者苏锐（2019）在《基于STM32的脉冲激光器智能控制系统设计》一文中研究指出：控制系统是激光器所有组成部分中必不可少的一部分,随着激光器被广泛的应用到各行各业,人们对于控制系统提出的要求也越来越高。从起初的机械控制,到如今的多元化控制,“智能”必然是激光器控制系统的发展方向。STM32系列微控制器以其强大的功能,丰富的外设和稳定的开发环境被广泛的应用在各个行业中,推进着智能化的进程。其在光学领域的应用对激光器控制方式的改革有着重大的意义。因此,本设计采用嵌入式STM32系列微型控制系统,对脉冲激光器进行控制,实现激光器的智能控制。STM32系列微控制系统设计主体分为:交互界面设计,驱动电路及接口设计,元器件选型及激光器设计,辅助功能设计和系统测试。控制系统的软件部分是运用HAL库的基础上移植EMWIN系统文件进行设计。软件设计的主体部分即是人机交互界面的设计,此界面实现用户与激光器之间的信息交互的可视化,并以带触摸板的TFT-LCD液晶屏为硬件支撑。基于开发系统的180 MHz晶振和多通道的脉冲宽度调制(PWM)信号,设计出控制系统所需的控制信号,实现激光器的精准控制:氙灯电压0～750 V连续可调,脉冲的宽度为μs级,在1000 μs范围内连续可调,脉冲频率在200 Hz范围内间断可调。硬件部分主要是控制信号驱动电路的设计。由于开发系统所产生的TTL控制信号电流较小,不足以驱动硬件,故需要设计出相应的驱动电路对信号进行放大,然后汇集在控制信号输出接口,完成控制信号对受控硬件的有效输入。元器件的选型报道控制系统所采用的主要核心部件,通过分析对比,做出合理的选择。脉冲式大功率钬激光器的设计,采用Cr:Tm:Ho:YAG激光晶体,通过三路激光系统配合步进电机和45°反射镜实现激光的合束输出,输出功率可达100 W以上。由于激光器输出功率较大,考虑其操作安全,辅助设计主要是增加控制系统的安全监控能力。系统完成温度传感器和超声波测距模块的搭载,可对激光器使用的过程中进行温度和安全距离的实时监测,以提高激光器的安全性,实现温度监测精度±0.5℃,安全距离监测精度±0.5 mm。最后,本文对控制系统和激光器进行多方位的测试,包括氙灯电压驱动稳定度,脉冲宽度驱动稳定度,激光器单路输出功率,激光器合束输出功率等测试,结果表明本文所设计的控制系统能稳定的驱动激光器及其他辅助模块,各项指标均可满足设计要求。
Abstract
kong zhi ji tong shi ji guang qi suo you zu cheng bu fen zhong bi bu ke shao de yi bu fen ,sui zhao ji guang qi bei an fan de ying yong dao ge hang ge ye ,ren men dui yu kong zhi ji tong di chu de yao qiu ye yue lai yue gao 。cong qi chu de ji xie kong zhi ,dao ru jin de duo yuan hua kong zhi ,“zhi neng ”bi ran shi ji guang qi kong zhi ji tong de fa zhan fang xiang 。STM32ji lie wei kong zhi qi yi ji jiang da de gong neng ,feng fu de wai she he wen ding de kai fa huan jing bei an fan de ying yong zai ge ge hang ye zhong ,tui jin zhao zhi neng hua de jin cheng 。ji zai guang xue ling yu de ying yong dui ji guang qi kong zhi fang shi de gai ge you zhao chong da de yi yi 。yin ci ,ben she ji cai yong qian ru shi STM32ji lie wei xing kong zhi ji tong ,dui mai chong ji guang qi jin hang kong zhi ,shi xian ji guang qi de zhi neng kong zhi 。STM32ji lie wei kong zhi ji tong she ji zhu ti fen wei :jiao hu jie mian she ji ,qu dong dian lu ji jie kou she ji ,yuan qi jian shua xing ji ji guang qi she ji ,fu zhu gong neng she ji he ji tong ce shi 。kong zhi ji tong de ruan jian bu fen shi yun yong HALku de ji chu shang yi zhi EMWINji tong wen jian jin hang she ji 。ruan jian she ji de zhu ti bu fen ji shi ren ji jiao hu jie mian de she ji ,ci jie mian shi xian yong hu yu ji guang qi zhi jian de xin xi jiao hu de ke shi hua ,bing yi dai chu mo ban de TFT-LCDye jing bing wei ying jian zhi cheng 。ji yu kai fa ji tong de 180 MHzjing zhen he duo tong dao de mai chong kuan du diao zhi (PWM)xin hao ,she ji chu kong zhi ji tong suo xu de kong zhi xin hao ,shi xian ji guang qi de jing zhun kong zhi :xian deng dian ya 0～750 Vlian xu ke diao ,mai chong de kuan du wei μsji ,zai 1000 μsfan wei nei lian xu ke diao ,mai chong pin lv zai 200 Hzfan wei nei jian duan ke diao 。ying jian bu fen zhu yao shi kong zhi xin hao qu dong dian lu de she ji 。you yu kai fa ji tong suo chan sheng de TTLkong zhi xin hao dian liu jiao xiao ,bu zu yi qu dong ying jian ,gu xu yao she ji chu xiang ying de qu dong dian lu dui xin hao jin hang fang da ,ran hou hui ji zai kong zhi xin hao shu chu jie kou ,wan cheng kong zhi xin hao dui shou kong ying jian de you xiao shu ru 。yuan qi jian de shua xing bao dao kong zhi ji tong suo cai yong de zhu yao he xin bu jian ,tong guo fen xi dui bi ,zuo chu ge li de shua ze 。mai chong shi da gong lv huo ji guang qi de she ji ,cai yong Cr:Tm:Ho:YAGji guang jing ti ,tong guo san lu ji guang ji tong pei ge bu jin dian ji he 45°fan she jing shi xian ji guang de ge shu shu chu ,shu chu gong lv ke da 100 Wyi shang 。you yu ji guang qi shu chu gong lv jiao da ,kao lv ji cao zuo an quan ,fu zhu she ji zhu yao shi zeng jia kong zhi ji tong de an quan jian kong neng li 。ji tong wan cheng wen du chuan gan qi he chao sheng bo ce ju mo kuai de da zai ,ke dui ji guang qi shi yong de guo cheng zhong jin hang wen du he an quan ju li de shi shi jian ce ,yi di gao ji guang qi de an quan xing ,shi xian wen du jian ce jing du ±0.5℃,an quan ju li jian ce jing du ±0.5 mm。zui hou ,ben wen dui kong zhi ji tong he ji guang qi jin hang duo fang wei de ce shi ,bao gua xian deng dian ya qu dong wen ding du ,mai chong kuan du qu dong wen ding du ,ji guang qi chan lu shu chu gong lv ,ji guang qi ge shu shu chu gong lv deng ce shi ,jie guo biao ming ben wen suo she ji de kong zhi ji tong neng wen ding de qu dong ji guang qi ji ji ta fu zhu mo kuai ,ge xiang zhi biao jun ke man zu she ji yao qiu 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国科学技术大学的苏锐，发表于刊物中国科学技术大学2019-07-12论文，是一篇关于激光技术论文,控制系统论文,人机交互论文,钬激光论文,中国科学技术大学2019-07-12论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国科学技术大学2019-07-12论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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