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基于嵌入式技术的精密进给工作台控制系统研究与应用
资料介绍
随着计算机技术的快速发展，嵌入式技术及系统已广泛应用于工业、国防、医疗和通信等领域。精密与超精密磨削是先进制造技术的重要内容之一，将嵌入式技术用于精密与超精密磨削控制系统，对提高机床的加工精度、频率响应等，具有重要意义。
本文以上海科技攻关项目“面向精密磨床的压电驱动超精密定位工作台研制”为背景，结合精密与超精密磨削加工的特点与需求，采用ARM9内核的微处理器代替8位单片机作为控制核心，压电陶瓷作为驱动执行部件，电感式微位移传感器作为位移测量装置，研制了面向超精密磨削的精密进给系统DH-UPFS-3，并分别从硬件、软件和控制算法三个方面对系统研发进行了分析及论述。论文的主要内容包括：
1、磨削加工精密进给工作台需求分析，并说明了现有基于单片机的微进给系统存在的问题及本课题的研究意义。
2、压电陶瓷驱动性能分析，讨论了压电陶瓷的位移、响应速度、共振频率、推力与刚度及迟滞、蠕变特性。
3、基于嵌入式技术的控制系统总体方案设计，重点介绍了基于迟滞非线性模型的前馈补偿与PID调节结合的复合控制算法，并简要说明了系统的位移检测方法。
4、精密进给控制系统的硬件需求分析与设计，详细阐述了系统中各个模块的电路设计，简要说明了设计中采取的抗干扰措施。
5、系统软件设计，主要是嵌入式Linux系统下的应用程序设计，包括数模、模数转换程序与控制算法的实现以及基于QT/Embedded用户图形界面的开发。
6、超精密进给工作台控制系统在磨床上的应用以及性能测试，并对实验结果进行了分析。
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