半自动装配靶标技术研究

论文摘要

核聚变研究是当今世界科技界为解决人类未来能源问题而开展的主攻课题之一。靶标是激光核聚变技术的中的一个关键元件,它处于整个核聚变系统的初级,其激励能量、转换效率对整个系统的工作有重要的影响。为了提高初级激励能量和转换效率,要求有多路激光能同时精确瞄准微靶标,瞄准精确程度对提高激励能量和转换效率有至关重要的影响。这就要求在微靶标半自动装配过程中进行在线测量技术研究,以保证其精确定位和装配精度。为实现半自动装配微靶在线测量,本文研究设计了微装配系统的机械结构和微操作机械手,使靶球能准确并且灵活地运动到指定位置上,实现装配过程中的关键动作要求;本文所设计的系统中采用VB编制了用户界面,输入控制信号,使用单片机AT89S52作为主要控制单元,输出控制信号给微动机构。电控平移台将步进电机的旋转运动转换为精密丝杠的平移运动,实现系统的粗调。系统的微调采用压电陶瓷堆驱动,精度可达0.1μm。实验证明,作者设计的机械手的驱动电路,控制系统的硬件及软件能够满足设计要求,达到了预期目标。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 项目发展现状及趋势
• 1.2 课题的目的及意义
• 1.3 课题的任务、目标及方案
• 第二章 系统的工作原理
• 2.1 系统的机械结构及工作方式
• 2.2 微动机构
• 2.2.1 粗调部分
• 2.2.2 微调部分
• 2.2.3 微机械手的真空吸取器部分
• 2.3 数据处理与控制系统
• 2.4 总结
• 第三章 数据处理与控制系统
• 3.1 计算机与AT89S52 单片机的接口
• 3.2 VB 串行通信程序
• 3.2.1 通信控件MSComm 简介
• 3.2.2 串口通信程序的编写
• 3.3 AT89S52 单片机控制系统的程序设计
• 3.3.1 单片机串口通信程序的编写
• 3.3.2 压电陶瓷的控制程序
• 3.3.3 步进电机控制程序的设计
• 3.4 系统的后续扩展
• 第四章 步进电机驱动器的选用
• 4.1 基于AT89C2051 的步进电机驱动器系统电路原理
• 4.2 软件设计
• 4.3 结论
• 第五章 压电陶瓷驱动电源的设计
• 5.1 电源要求及原理框图
• 5.2 电路的设计及其原理
• 5.3 器件及参数选择
• 5.4 驱动电源的性能测试及结论
• 5.4.1 线性度
• 5.4.2 电源的阶跃响应特性
• 5.4.3 电源的驱动能力及稳定性
• 5.4.4 结论
• 第六章 实验分析及总结
• 6.1 实验分析
• 6.2 总结
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢