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《西安电子科技大学》 2002年
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彩色喷墨绘图机喷绘控制器的研究与设计

文引强  
【摘要】: 本文通过分析彩色喷墨绘图机的工作原理以及组成结构,提出了一种大幅面彩色喷墨绘图机喷绘控制器的设计方案。该设计避开了国外采用专用芯片的技术路线,采用通用的、功能适合设计要求的单片机组成功能分布式的单片机控制系统。 论文详细论述了绘图机喷绘控制器中喷头小车的直流PWM伺服驱动技术,采用直线型容栅位移传感器实现喷头的高精度定位技术以及控制器软件的算法和程序实现。通过对设计方案的工程实现和实际调试,掌握了绘图机喷绘控制器的核心技术。该设计具有结构简单、调试方便、成本低廉、稳定性好等优点。论文的研究和实践对促进我国高品质喷墨绘图技术的发展,特别是自主的产业化方面有重要的实用意义和参考价值。
【关键词】:喷墨 绘图机 喷绘控制器 单片机 容栅传感器 直流PWM伺服驱动
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TP334.3
【DOI】:CNKI:CDMD:2.2002.050231
【目录】:
  • 第一章 绪论7-11
  • 1.1 绘图机介绍7-9
  • 1.2 本论文的工作及意义9-11
  • 第二章 喷绘控制器的总体设计11-17
  • 2.1 绘图机性能指标11
  • 2.2 绘图机的总体结构11-13
  • 2.2.1 系统组成11-12
  • 2.2.2 各部分设计12-13
  • 2.3 喷绘控制器的设计13-17
  • 2.3.1 功能描述13
  • 2.3.2 总体方案13-15
  • 2.3.3 各部分设计15-17
  • 第三章 喷头小车驱动的设计与实现17-34
  • 3.1 伺服控制系统17-18
  • 3.1.1 伺服控制系统17
  • 3.1.2 执行电动机17-18
  • 3.2 喷头小车直流伺服控制系统设计18-28
  • 3.2.1 伺服系统设计18-19
  • 3.2.2 直流PWM伺服驱动技术19-22
  • 3.2.3 绘图机直流伺服电机的PWM驱动实22-26
  • 3.2.4 电路设计及注意问题26-28
  • 3.3 速度负反馈系统的实现28-33
  • 3.3.1 数字测速元件28
  • 3.3.2 光电码盘的原理28
  • 3.3.3 数字测速系统的构成28-29
  • 3.3.4 各部分实现29-33
  • 3.4 本章小结33-34
  • 第四章 喷头的高精度定位技术34-50
  • 4.1 位置控制的定位技术34-35
  • 4.2 位移传感器35-39
  • 4.2.1 容栅传感器35-36
  • 4.2.2 绘图机中的容栅位置传感器的结构设计36-39
  • 4.3 位移反馈系统中的数字锁相环39-45
  • 4.3.1 数字锁相环路39-40
  • 4.3.2 CPLD实现数字锁相环路40-45
  • 4.4 定位精度45-47
  • 4.4.1 脉冲计数电路的设计与实现45-46
  • 4.4.2 打印同步脉冲PCLK的产生46-47
  • 4.5 走纸机构设计47-50
  • 4.5.1 组成结构47
  • 4.5.2 控制电路47-48
  • 4.5.3 MTD2005芯片48-50
  • 第五章 喷绘控制器软件的设计与实现50-66
  • 5.1 控制器软件的总体设计50-53
  • 5.1.1 控制器软件的功能分析50
  • 5.1.2 CPU资源分配50-51
  • 5.1.3 软件模块结构51-52
  • 5.1.4 工作流程52-53
  • 5.2 喷绘控制器与MB通讯的软件实现53-57
  • 5.2.1 通讯接口53
  • 5.2.2 串行口通讯协议53-55
  • 5.2.3 串行口控制器的设置55
  • 5.2.4 串口接收命令55-56
  • 5.2.5 命令的合法性检查56-57
  • 5.3 数字PID控制算法57-59
  • 5.3.1 PID控制算法57-58
  • 5.3.2 控制算法的软件实现58-59
  • 5.4 小车运动命令的程序设计59-66
  • 5.4.1 1ms定时中断服务程序59-60
  • 5.4.2 “移动”命令的执行过程60-61
  • 5.4.3 “打印”命令的执行过程61-64
  • 5.4.4 其他指令的执64-66
  • 第六章 结束语66-67
  • 致谢67-68
  • 参考文献68-70
  • 在读期间科研成果70
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【引证文献】
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