毕业设计-LD自动功率控制系统

******************大学毕业设计(论文)设计(论文)题目:基于MCS-51单片机的LD自动功率控制系统系别:电子工程系专业:班级:姓名:学号:指导教师:完成时间:目录1 概述................................................................. - 3 - 1.1课题背景........................................................... - 3 - 1.2国内外研究情况..................................................... - 3 - 1.3课题目的及意义..................................................... - 4 -1.4主要性能及要求..................................................... - 4 -2 半导体激光器的结构与工作原理......................................... - 5 - 2.1半导体激光器简介................................................... - 5 - 2.2半导体激光器结构................................................... - 6 - 2.3激光产生条件....................................................... - 6 - 2.4影响半导体激光器工作的因素......................................... - 7 -2.5半导体激光器的工作特性............................................. - 9 -3 硬件设计............................................................ - 11 - 3.1系统的组成........................................................ - 11 - 3.2控制元件简介...................................................... - 12 -3.3分电路模块........................................................ - 14 -4 软件设计............................................................ - 16 - 4.1编程语言的选择.................................................... - 16 -4.2程序框图.......................................................... - 19 -5 电路调试与仿真...................................................... - 21 - 5.1硬件调试.......................................................... - 21 - 5.2软件调试.......................................................... - 22 - 毕业设计总结........................................................... - 24 - 参考文献............................................................... - 25 - 附录一................................................................. - 26 - 附录二................................................................. - 31 -基于MCS-51单片机的LD自动功率控制系统摘要:稳定光源在光学测量中象电子电路测试时用振荡器作为信号源一样,必须要求发出光功率可调、稳定度高的光信号,稳定光源正是急待开发的光学系统测试仪器中的一种重要的基础设备在精密光电检测领域中,微小的光源波动会引起被测量的较大偏移,从而产生较大的测量误差,因此本课题介绍的是一种单片机控制激光二极管输出功率的方法,针对SANYO 30mW红光LD设计了驱动电路。

单片机内对监测电流偏差进行了PID调节运行,使激光二极管输出功率稳定。

本课题设计的是稳定半导体激光器的输出功率,我们从自动控制理论出发,先阐述PID控制理论,接着再设计了数字设置输出光功率、闭环PID自动调节的LD驱动电路,以此达到使半导体激光器功率稳定的目的。

[关键词]LD驱动电路,单片机,功率稳定可调激光二极管,PID调节。

1 概述1.1课题背景在精密光电检测领域中,微小的光源波动会使得被测量偏移,进而产生较大的测量误差,所以对于光源稳定性的要求就非常高了。

而稳定光源在光学测量中象电子电路测试时用振荡器作为信号源一样,必须要求发出高稳定、光功率可调的光信号,稳定光源正是急待开发的光学系统测试仪器中的一种重要的基础设备。

半导体激光器(LD)与其他激光器相比,不仅具有单色性高、高亮度、高方向性的特性,而且具有体积小、价格低、低功率、易于集成、便于工作、寿命长、波长可调、可快速调制等一系列优点,尤其是多重量子井型的效率有20~40%,P-N型也达到15%~25%,总而言之能量效率高是其最大特色。

另外,它的连续输出波长涵盖了红外线到可见光范围,而光脉冲输出达50W(带宽100ns)等级的产品也已商业化,作为激发光源可说是最佳的选择。

1.2国内外研究情况国内一些学者对稳定激光光源做了研究。

有的设计使激光器注入电流稳定,配合使用温控电路,这种方法虽然对稳定性有一定提高,但对其它影响因素缺乏考虑,不是一种闭环控制系统。

有的对光功率的调节只使用模拟的积分调节,由于积分控制对稳态误差的消除作用是靠对误差的积累产生的,故反映不灵敏,且会使系统稳定裕量下降,超调增大,一般不单独使用。

这两种方法共同特点是模拟调节。

再者,2012年广东工业大学机电工程学院的董全财提出了一种基于DSP技术和PID算法的自动控制方法,来控制半导体激光二极管的驱动电流以实现对其输出功率。

与传统的通过模拟调制的方法来实现激光二极管输出功率控制的方法相比,DSP技术与PID算法的应用能有效提高半导体激光二极管输出功率的控制精度和稳定性。

而本课题是从自动控制理论出发,先阐述PID控制理论,接着再设计了数字设置输出光功率、闭环PID自动调节的LD驱动电路,以此达到使半导体激光器功率稳定的目的。

1.3课题目的及意义光源的微小波动会引起被测量的较大偏移,在精密光电检测领域中,这样的偏移会产生较大的测量误差。

如在半导体薄膜特性检测中,常常需要检测薄膜反射比以求解其它光电学参量,在这种情况下,由于薄膜增长的缓慢(0.1nm级/秒),反射比变化非常小,其对于光源稳定性的要求非常高,达到0.1%,所以稳定光源正是急待开发的一种重要测试仪器设备。

为减少测量误差,LD自动功率控制系统便成为一个重要的研究方向。

与传统的通过模拟调制的方法来实现激光二极管输出功率控制的方法相比, PID算法的应用能有效提高半导体激光二极管输出功率的控制精度和稳定性。

并且半导体激光器(LD)由于其具有体积小、价格低、低功率、可快速调制、方向性好、光功率利用率高、工作电压要求较低等一系列特点,越来越受到人们的重视,广泛应用于半导体微电子领域、光电子技术领域、激光技术领域、信息技术领域等方面。

1.4主要性能及要求功率稳定可调的激光二极管(LD)在精密光电检测和光纤通信系统中应用广泛。

本文针对SANYO 30mW红光LD设计了驱动电路,其驱动电流在0~100mA之间可调,最小可调量<0.01mA。

单片机内对监测电流偏差进行了PID调节运行,使激光二极管输出功率稳定可调。

2 半导体激光器的结构与工作原理2.1半导体激光器简介半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生受激发射作用的器件。

1954年制成了第一台微波量子放大器,获得了高度相干的微波束。

1958年A.L.肖洛和C.H.汤斯把微波量子放大器原理推广应用到光频范围,并指出了产生激光的方法。

1960年T.H.梅曼等人制成了第一台红宝石激光器。

1961年A.贾文等人制成了氦氖激光器。

1962年R.N.霍耳等人创制了砷化镓半导体激光器被成功激发。

在1970年实现室温下连续输出。

后来经过改良,开发出双异质接合型激光及条纹型构造的激光二极管等,广泛使用于光纤通信、光盘、激光打印机、激光扫描器、激光指示器(激光笔),是目前生产量最大的激光器。

半导体激光器工作原理是通过一定的激励方式,在半导体物质的能带(导带与价带)之间,或者半导体物质的能带与杂质(受主或施主)能级之间,实现非平衡载流子的粒子数反转,当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时,便产生受激发射作用。

图2.1 半导体激光器P-I的关系曲线图半导体激光器的激励方式主要有三种,即电注入式,光泵式和高能电子束激励式。

电注入式半导体激光器,一般是由砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等等材料制成的半导体面结型二极管,沿正向偏压注入电流进行激励,在结平面区域产生受激发射。

光泵式半导体激光器,一般用N型或P型半导体单晶(如GaAS,InAs,InSb等)做工作物质,以其他激光器发出的激光作光泵激励.高能电子束激励式半导体激光器,一般也是用N型或者P型半导体单晶(如PbS,CdS,ZhO等)做工作物质,通过由外部注入高能电子束进行激励。

在半导体激光器件中,目前性能较好,应用较广的是具有双异质结构的电注入式GaAs二极管激光器。

2.2半导体激光器结构半导体激光器的外形及大小与小功率半导体三极管差不多,仅在外壳上多一个激光输出窗口。

夹着结区的p区与n区做成层状,结区厚为几十微米,面积约小于1mm2。

图2.2 半导体激光器结构示意图2.3激光产生条件半导体激光器是一种相干辐射光源,要使它能产生激光,必须具备三个基本条件:(1)增益条件:建立起激射媒质(有源区)内载流子的反转分布,在半导体中代表电子能量的是由一系列接近于连续的能级所组成的能带,因此在半导体中要实现粒子数反转,必须在两个能带区域之间,处在高能态导带底的电子数比处在低能态价带顶的空穴数大很多,这靠给同质结或异质结加正向偏压,向有源层内注人必要的载流子来实现。

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功率控制器三级控制系统设计

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I SSN 1 0O8 — 9446 C N l 一 265/ T E 3 l
承 德 石 油 高 等 专 科 学 校 学 报
J u na o Ch n d Per lu or l f eg e to e m Col g l e e
第 1 3卷 第 3期 ,2 1 0 1年 9月
Vo . 3. . S p.2 1 1 No 3. e 01 1
行 效 果 及 产 品 质 量 得 到 了提 高 。 关 键 词 : 纤 窑 炉 ; 率 控 制器 ; 玻 功 三级 控 制 中图 分 类 号 :M 3 . T 933 文 献标 识 码 : B 文 章 编 号 :0 894 ( 0 1 0 —0 60 10 —4 6 2 1 ) 30 3 — 4
率 控 制 器 的 本 地级 控 制 、 场 控 制 室 级控 制 以及 D S总 控 室 级 控 制 三 级 控 制 。利 用 此 种 控 制 方 式 , 现 了 现 现 C 实 场 工 作 人 员 的 简便 操作 又能 保 证 所 有 必 要 信 息 传 递 到 控 制 中心 , 于 技 术 人 员 对 于 设 备 运 行 的 实 时 监 控 , 便 运
m o io ig o h r i g st ain a d q aiy o h q i n trn ft e wo k n iu to n u lt ft e e upme tb e d n o to no m ain a d n y s n i g c n r li fr to n d t o c n r lc n e . a a t o to e t r K e o ds: b r l s u n c yw r i f e ga sf r a e;p we o r le ; t re — lv lc nr ls se o rc ntolr h e e e o to y t ms

功率自适应LD开关电源的设计

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关键 词 : 导体 激 光器 ; 半 开关 电源 ; 率 自适 应 ;I 法 功 PD算
中图分 类号 :N 4 . T 28 4 文 献标 识码 : B
De i n o sg f LD wic i we u pl t we d p i n s t h ng po r s p y wih po r a a to
l e a i l as tr (G T u yl. h xei et eut so a tedvl e r e h w r pe a dgt bp a t nio I B )d t cceT eepr n rsl hw t th ee p ddi r a l p l t e o rr s S y m s h o v s o i
C HEN R i i ME u — a , NG h n , AIJn k MA0 Ha—a Z x Z a B i .e , ito , HAN Jn ln , G i—o g ( . col f h s sadEet nc, ea n e i , a eg4 50 , hn ; 1 Sho o P yi n l r i H nnU i r t K i n 7 0 4 C ia c co s v sy f 2 M n hn o eeH n nU i r t, a eg 7 04 C i ) . iS egC l g , e a nv sy K i n 5 0 , hn l ei f 4 a
1 引 言
统 , 过控 制 IB 通 G T的 占空 比来 控 制 开 关 电 源 的 工
半导体激光器( D 以其体积小 、 L) 价格低、 高效 、 可靠性好、 工作寿命长、 单色可调等优 良特性被越来 越广泛地应用于 国防、 科研、 医疗 、 加工等领域 。但

光纤通信课程设计

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课程设计班级:通信08-4班姓名:学号:08060304指导教师:郭伟成绩:i 电子与信息工程学院通信工程系直接光强激光调制的数字光发射机设计1.光发射机1.1光发射机概念光发射机的功能是把输入的电信号转换成光信号,并用耦合技术吧把信号的最大限度的注入光线路。

1.2数字光发射机的功能电端机输出的数字基带电信号转换为光信号;用耦合技术注入光纤线路;用数字电信号对光源进行调制:调制分为直接调制和外调制两种方式。

1.3. 光发送机的基本组数字光发送机的基本组成包括均衡放大、码型变换、复用、扰码、时钟提取、光源、光源的调制电路、光源的控制电路(ATC和APC)及光源的监测和保护电路等。

11.3.1均衡放大补偿由电缆传输所产生的衰减和畸变。

1.3.2码型变换将HDB3码或CMI码变化为NRZ码。

1.3.3复用用一个大传输信道同时传送多个低速信号的过程。

1.3.4扰码使信号达到“0”、“1”等概率出现,利于时钟提取。

1.3.5时钟提取提取PCM中的时钟信号,供给其它电路使用。

1.3.6调制(驱动)电路完成电/光变换任务。

1.3.7光源产生作为光载波的光信号。

1.3.8温度控制和功率控制稳定工作温度和输出的平均光功率。

1.3.9其他保护、监测电路如光源过流保护电路、无光告警电路、LD偏流(寿命)告警等。

2 光调制原理2.1.光调制作用把随发送数据变化的电信号加到光上去,使光随数据的变化而以一定规律变化,这一过程就叫做光的调制。

调制后的光束就是光信号。

2.2 光调制方式分类2.2.1 按照光源与调制信号的关系分类根据光源与调制信号的关系,可以将光源的调制方式分为直接(或内部)调制方式和间接(或外部)调制方式。

2.2.2直接调制基本概念及调制原理直接调制就是将调制信号(电信号)直接施加在光源上,使其输出的光载波信号的强度随调制信号的变化而变化,又称为内调制。

特点:调制简单、损耗小、成本低。

但存在波长(频率)的抖动。

毕业设计 多种液体混合PLC控制系统设计报告

毕业设计 多种液体混合PLC控制系统设计报告

(一)课程设计的背景随着科学技术的猛速发展,自动控制技术在人类活动的各个领域中应用越来越广泛。

在炼油、化工、制药等行业中,多种液体混合是必不可少的程序,而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。

设计的多种液体混合装置利用可编程控制器可以实现在混合过程中进行精确控制,提高了液体混合比例的稳定性、运行稳定、自动化程度高,适合工业生产的需要。

(二)课程设计的目的及意义在工艺加工最初,把多种原料在合适的时间和条件下进行所需要的加工以得到产品一直都是在人监控或操作下进行的,在后来多用继电器系统对顺序或逻辑的操作过程进行自动化操作,但是随着时代的发展,这些方式已经不能满足工业生产的实际需要。

实际生产中需要更精确、更便捷的控制装置。

随着科学技术的日新月异,自动化程度要求越来越高,原来的液体混合装置远远不能满足当前自动化的需要。

可编程控制器液体自动混合系统集成自动控制技术,计量技术,传感器技术与机电一体化装置。

充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点。

采用标准化、模块化、系统化设计,配置灵活、组态方便。

PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。

他采用可以编制程序的储存器用来在其内部储存执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算数运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出控制各种类型的机械或生产过程。

有以下主要特点:1)使用灵活,通用性强2)可靠性高,抗干扰能力强3)接口简单、维护方便4)体积小、功耗少、性价比高5)编程简单容易掌握6)设计施工调试周期短所以根据多种液体自动混合系统的要求与特点,我们采用PLC作为我们的控制系统。

可编程控制器指令丰富,可以接各种输出、输入扩充设备,有丰富的特殊扩展设备,其中的模拟输入设备和通信设备是系统所必需的,能够方便地联网通信。

本系统就是应用可编程序控制器PLC对多种液体自动混合实现控制。

(三)课程设计的内容实现基于S7-200多种液体混合控制系统设计。

基于plc的控制系统毕业设计

基于plc的控制系统毕业设计

基于PLC的控制系统毕业设计1. 引言在工业自动化领域,PLC(可编程逻辑控制器)是一种广泛应用的控制设备。

它通过编程控制输入输出(I/O)模块的状态,实现自动化的逻辑控制。

本毕业设计将基于PLC开发一个控制系统,旨在展示PLC在实际工程中的应用。

2. 毕业设计背景在工业自动化领域,控制系统的设计和实施对于提高生产效率、降低能源消耗和减少人为错误等方面都具有重要意义。

PLC作为一种可靠稳定的控制设备,广泛应用于各种自动化系统中。

本毕业设计将基于PLC开发一个控制系统,以解决某个具体工业过程中的控制问题。

3. 设计目标本毕业设计的主要目标是设计一个基于PLC的控制系统,能够实现对某个工业过程的自动化控制。

具体设计目标如下: - 实现对输入输出设备的控制和监测; - 实现对工业过程的逻辑控制; - 实现人机界面,方便操作和监测; - 提高系统的稳定性和可靠性; - 实现故障诊断和状态监测。

4. 设计方案4.1 系统硬件设计本系统将采用以下硬件设备: - 基于PLC的控制器:选用某款主流PLC控制器,具备足够的输入输出接口,支持编程和通信功能; - 输入输出(I/O)模块:选择适应工业过程需求的I/O模块,用于与外部设备的接口; - 传感器和执行器:根据实际需求选择合适的传感器和执行器,用于检测和控制工业过程中的状态; - 人机界面:采用触摸屏或其它交互设备,方便操作和监测工业过程; - 通信设备:可选配通信模块,实现与上位机或其它设备的数据交互。

4.2 系统软件设计本系统将采用以下软件技术: - 编程语言:选择常用的PLC编程语言,如 ladder diagram (LD) 或 function block diagram (FBD); - 编程编辑软件:根据所选PLC型号选择合适的编程编辑软件; - 数据库管理系统:可选配数据库管理系统,用于存储和管理工业过程中的数据; - 数据通信协议:根据实际需求选择合适的通信协议,实现与其它设备的数据交互。

毕业设计(论文)-装配流水线PLC模拟控制

毕业设计(论文)-装配流水线PLC模拟控制

武夷学院成人高等教育毕业论文(设计)题目装配流水线的PLC模拟控制姓名学号系(教学点)电子工程系年级、专业09机电一体化层次、形式指导教师、职称:摘要:本文主要是介绍PLC模拟控制在工业生产中的运用,要求学会使用组态软件和PLC(SIMEINS S7-200)控制系统连接,采用下位机执行,上位机监控的方法,构建完成装配流水线的模拟控制系统。

通过PLC模拟控制和组态的监控,本文实现了装配流水线的控制和监视。

关键词:PLC控制;下位机执行;上位机监控;组态监控(本文将以实验论述来讲述PLC的相关知识)。

黄峰(武夷学院电子工程系福建武夷山 354300)一. 本论1 引言1.1 PLC = Programmable logic Controller,可编程逻辑控制器,一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。

它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入|输出控制各种类型的机械或生产过程,是工业控制的核心部分PLC = Programmable Logic Controller,可编程控制器。

另外PLC还有以下几个名称:PLC = Power Line Communication,电力线通信,即我们俗称的“电力线上网”。

可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员,是为工业控制应用而设计制造的。

早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),简称PLC,它主要用来代替继电器实现逻辑控制。

随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,因此,今天这种装置称作可编程控制器,简称PC。

但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆,所以将可编程控制器简称PLC,plc自1966年出现,美国,日本,德国的可编程控制器质量优良,功能强大。

毕业论文:基于语音识别技术的智能家居系统的设计方案

毕业论文:基于语音识别技术的智能家居系统的设计方案摘要:随着大数据、人工智能的发展,智能家居产品也随之得到发展。

为满足更加舒适、安全、高效率的居家生活,提出基于语音识别技术的智能家居系统的设计方案。

通过对非特定人的语音信号进行采集,经过上位机识别分析,以无线传输蓝牙设备为载体,发送语音控制指令,对家用电气实现简单控制功能。

另外,对家居环境指标和门窗入户设施实时监控,确保拥有便捷高效又健康宜居的居家环境。

关键词:智能家居;语音识别;蓝牙;人工智能或将引领整个信息行业的变革,是中国信息产业实现从跟跑到并跑甚至领跑转折的关键[1].于是,人工智能的发展在全社会掀起一股热潮,各行各业都加入人工智能的发展大军。

随着语音识别产品的成熟,智能家居行业得到了重大变革[2].家电控制方式,由上个世纪机械按键控制发展成本世纪初的红外遥控控制。

前者必须用身体触碰,存在一定的安全隐患,后者虽可以远程遥控,但控制距离短,且只能直线控制,不能绕障碍物控制。

对于老年人、残疾人来说,传统的家电控制方式更为不易[3].以前,居家缺乏一定的环境检测指标,家中空气质量完全依靠感觉经验,存在一定的风险。

例如,天然气泄漏,一氧化碳浓度超标等。

另外,传统的家居安防主要采取的方式是锁紧门窗。

这种存在极大的偶然性,已经不能让人放心。

外出度假,会担心家中财物的安全,不能轻松愉悦的放松心情。

总的来说,当下人们对智能家居系统的功能要求主要体现在以下三个方面。

一是家居环境指标监测功能,提供家居环境的明亮度、温湿度、PM2.5浓度等信息;二是智能安防检测功能,实时监测门窗防盗状况,有害气体的浓度监测等,具有提示报警功能,一旦发生突发意外情况可以及时启动报警装置,有效维护住户生命财产安全;三是智能控制操作,目前主流的智能控制操作就是语音识别遥控操作,通过加入语音识别模块识别住户语音指令,遥控家用电器,增强住户生活体验[4].因此设计了一种基于单片机的智能家居语音控制系统,既可以实时检测家居的环境以及安全性,又能利用语音控制指令控制家用电器,实现健康、安全、舒适的家居生活。

毕业论文通用上下料机器人控制系统设计

毕业论文通用上下料机器人控制系统设计目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1. 1本课题研究背景的意义 (1)1. 2国内外研究动态及发展趋势 (1)1. 3本文的主要工作 (2)2 机械手简介 (3)2. 1机械手的分类32. 2常见机械手分类43 控制方案 (9)3. 1系统控制器的选择93. 2PLC的基本知识103. 3 PLC、电机选型 (12)4 控制系统设计 (17)4. 1 硬件系统设计 (17)4. 2软件系统设计 (20)4. 2. 1 .................................................... 梯形图编语(LD-Ladder Diagram)204. 2. 2控制流程图 (21)4. 2. 3梯形图设计 (22)结束语 (34)致谢 (35)参考文献 (36)通用上下料机器人控制系统设计摘要机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构,是机器人的关键部件之一。

机械手的机械结构采用滚珠丝杆、滑杆、等机械器件组成;电气方面有交流电机、变频器、传感器、等电子器件组成。

该装置涵盖了可编程控制技术,位置控制技术、检测技术等。

本文介绍的机械手是由PLC输出控制机械手横轴和竖轴的精确定位,微动开关将位置信号传给可编程控制器PLC主机;位置信号由接近开关反馈给PLC主机,通过控制机械手手爪的张合,从而实现机械手精确运动的功能。

本课题拟开发的通用上下料机械手可在空间内抓放物体,动作灵活多样,可代替人工在高温和危险的作业区进行作业,并可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数。

关键词:PLC可编程控制器;机械手GENERAL FEEDING ROBOT CONTROL SYSTEMDESIGNABSTRACTMan ipulator is a traditi onal in dustrial robot system task execut ing age ncy, is one of the key comp onents of the robo t The mecha ni cal structure of the man ipulator with ball screw, slider, such as mechanical parts; Has ac motor, frequency converter, sen sors, electrical and other electr onic devices This unit covers the programmable con trol tech no logy, positi on con trol tech no logy, test ing tech no logy, etc Man ipulator is in troduced in this paper by PLC output con trol man ipulator tran sverse and vertical shaft precision positioning, micro switch position signal to host programmable controller PLC; Position feedback signals from the proximity switch to the PLC host computer, through the control of manipulator gripper zhang, so as to realize the fun cti on of mani pulator moveme nt accurately This topic proposed the developme nt of general loading manipulator can catch put objects into space and flexible, can replace artificial to operate at high temperatures and dangerous areas, and can accord ing to the requireme nt of the cha nge and moveme nt of the workpiece process at any time cha nge the related parametersKEY WORDS PLC The programmable controller;manipulator1 绪论1.1 本课题研究背景的意义我国国家标准(GB/T 12643-90)对机械手的定义:“具有和人手臂相似的动作功能,可在空间抓放物体,或进行其它操作的机械装置。

一种高精度LD功率自动控制系统设计

能
0 2 4 6 8 1 0 m A 0 0 O 0 O
3
3
图 2 L 的 I P特 性 D —
PD
LD
P D
激光二极管的阀值 电流ຫໍສະໝຸດ 输出功率受 温度的影响较 明 显
3控 制 系统 结构
本 控 制 系 统 的结 构 框 图如 图 3所 示 。
共 阳 极
器 的精 度 直 接 影 响 控 制 系 统 的 控 制 精 度 。数 字 信 号 送 到
收 稿 日期 :2 1 一 l 2 00 O 一 7
自动 化
D P处 理 器 ,将 其 与需 要 的输 出光 功 率 对 应 的 数 值 电 压 值 S 进 行 比较 ,调用 PD算 法 处 理 ,然 后 通 过 D 转换 。 通 过 I A
2L D及 其 性 能
为 了 方 便 自动 功 率 控 制 ,一 般 激 光 管 由 L 和 监 测 其 D 背 向光 输 出光 功 率 的 P N光 电二 极 管 集 成 ,其 封 装有 两 种 I 形 式 :共 阴 极 与 共 阳 极 。
如 图 1所 示 ,L 管 与 PN 光 电 二 极 管 D I ( D)有 一 个 P
电 压转 电流 电路 模 块 ,将 处 理 后 得 到 的 电压 值 转 换 为 激 光
电路 的 设 计 ,且 l 2位 的 转 换 精 度 能 够 检 测 到 输 出 光 功 率 00 %的变 化 .使 系 统 有很 高 的灵 敏 度 。 . 2
DA模 块 选 用 AD公 司 的 AD7 3 2 7,它 是 有 双 通 道 , 1 2
二
: .2 A,有 0 m 0
很 高 的控 制 精 度 。
33 L _ D驱 动 电 路

单片机张力检测控制系统本科 毕业设计

..................................................................................................................................... I ABSTRACT ............................................................................................................................... II 目录 ..........................................................................................................................................III 1 绪论 ....................................................................................................................................... 1
毕业设计(论文) 论文题目单片机张力检测控制系统
摘要
随着科技的发展,单片机在一些自动控制的生产系统中得到充分的应用,本课题主要 研究对象是车牌膜卷冲压的张力控制,通过我们苦苦的研究,终于找到一种比较好的解决 方法:通过传感器检测膜卷带转动的角度转化为电流信号 I(in),将 4~20mA 电流信号 I(in) 转换为 A/D 转换器能接收的电压信号 U(in);A/D 转换器将模拟电压信号 U(in)转化为 单片机处理器可以读写的数字信号 D0-D7,将此数字信号与给定线速度电流数字信号送给 单片机处理器,用预先汇编好 PID 算法程序进行处理,PID 算法是能自我调节增量式的自 动控制系统,以及用 8155 扩展输入输出口芯片进行扩展成一个输入口一个输出口,两个 IO 口都是用 2501 隔离芯片进行各种输出输入信号的光电隔离。然后将得出的增量式的数 字信号传送给 D/A 转换器,通过转换得到需要的电流信号,将电流信号通过放大器等模拟 芯片转换成电压信号,再将此电压信号用 XR101 转换成 4~20mA 的电流信号。将此模 拟电流信号驱动伺服电机控制器,再驱动伺服电机,使膜卷带保持恒定的线速度。 关键词:单片机;PID 控制
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