基于電容測距技術的激光調高控制器研究與設計.pdf

1、隨著激光切割技術的日益成熟，各領域對激光切割的需求越來越大，對其性能指標等方面要求的考慮變得逐漸周到。激光切割能夠生產(chǎn)出高質量得產(chǎn)品，實現(xiàn)高度智能化和自動化，得益于整個系統(tǒng)的控制，而調高控制器就是其中的一個重要組成部分。調高控制器使用的目的是對因工件表面的起伏而引起的切割頭與待切割工件的間距的變化進行實時監(jiān)測，并調整切割頭的高度，實現(xiàn)切割跟隨，保持與工件間距離恒定。
　　目前，國外已經(jīng)開發(fā)出價格比較昂貴的激光切割設備，針對我國激光

2、行業(yè)對相關技術的迫切需求以及國內(nèi)整備在中低端產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈市場的巨大優(yōu)勢，開發(fā)出激光切割設備中的重要部件——調高控制器具有重大的意義。本課題在深入研究調高控制器調高控制原理的基礎上設計了基于電容測距技術的激光調高控制器。
　　首先，研究分析了傳感器基本原理并選擇了測距傳感器；在分析了電容傳感器測距原理的基礎上提出了處理距離信號的電路方案；并概述了調高控制器實現(xiàn)調高的原理方案。
　　其次，確定了激光調高控制器硬件和軟件的設計方案，

3、從硬件和軟件兩方面進行了說明，設計出對應的方案框圖，并介紹了控制器預期達到的功能。
　　再次，設計了控制器具體的硬件系統(tǒng)框架，采用 ARM芯片 STM32F407ZET6作為主控芯片，從各功能模塊入手設計了調高控制器的硬件電路原理圖，并為各功能模塊配套設計了軟件,闡述了調高過程中實現(xiàn)調高的速度規(guī)劃算法。
　　最后，為了測試驗證本課題所設計的電容測距激光調高控制器，在實驗室條件下搭建了用于激光調高測試的整體硬件控制系統(tǒng)。設計實