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基于LABVIEW及STM32的三维运动装置的研制
资料介绍
滚珠丝杠滑台具有精度高、起动力矩小、无爬行现象、能够实现精确进给等优点，广泛应用于各种工业仪器设备中。本课题选用滚珠丝杠滑台作为三维运动装置的运动部件，该装置能够带动传感器探头对工件的选定区域进行精确的自动化扫描，具有速度快、效率高的特点，可用于无损探伤领域，通过控制探头的移动（如涡流传感器探头）实现对工件表面的探伤扫描。
本文首先对滚珠丝杠滑台的应用领域及性能特点进行了介绍，选用滚珠丝杠滑台来搭建三维运动装置，对滚珠丝杠滑台控制技术的研究现状进行综述。对基于LABVIEW和 STM32的三维运动装置进行了总体方案设计，分别阐述了上位机程序及下位机程序的功能要求，详细说明了三维运动装置的控制流程。
对基于LABVIEW和STM32的三维运动装置进行了硬件系统设计，开展了滚珠丝杠滑台、配套驱动电机、电机驱动器的选型并介绍了其工作原理、性能参数及使用方法。对STM32F103ZET6单片机最小系统电路、按键和LED电路进行了设计和分析。
针对三维运动装置总体设计中提出的功能要求，对三维运动装置进行软件系统设计。对于上位机程序，介绍其程序流程、所实现的功能及上位机控制界面，并对上位机程序的各个功能模块即数据发送及接收程序、输入数据正误判断程序、参考点实时运动轨迹绘制程序等进行了设计和详细介绍。对于下位机程序，首先进行总体设计，然后分别对下位机操作系统程序和各个应用程序进行了设计。
最后，基于上述研究结果，搭建了基于LABVIEW和STM32的三维运动装置，开展了三维运动装置的上位机控制实验和手动控制实验，取得了良好的实验效果，对三维运动装置进行运行误差实验分析，结果表明，所搭建的三维运动装置具有较高的运行精度。
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