5个研究背景和意义示例,教你写计算机激光位移传感器论文

今天分享的是关于激光位移传感器的5篇计算机毕业论文范文, 如果你的论文涉及到激光位移传感器等主题,本文能够帮助到你

钢轨平直度检测仪设计及误差分析与性能实验研究

这是一篇关于钢轨平直度检测,激光位移传感器,误差分析,AD7606,单片机的论文, 主要内容为钢轨轨道的平顺程度不仅影响着列车的运行速度和乘坐舒适性,而且会导致剧烈噪声和加速列车损坏,甚至危及行车安全。我国铁路行业的快速发展,对钢轨轨道的平顺程度要求的提高,导致铁路维修人员维护工作日益繁重。为了减轻铁路维修人员的工作负担,便携式钢轨平直度检测仪在国内被广泛应用。由于国内的高精度的便携式平直度检测仪起步较晚,目前国内的高精度平直度检测仪均是国外进口。针对上述问题,本文基于激光位移传感器完成一种钢轨平直度检测设备,完成检测仪的结构与软硬件设计,通过精密级大理石量块为基准对检测仪的测量误差进行分析与消除,对钢轨平直度检测仪的检测精度、重复精度进行实验研究。具体研究内容如下:针对钢轨平直度的检测需求,确定了采用精密级直线模组驱动两组(四个)激光位移传感器进行钢轨平直度测量的检测方案。完成了检测仪精密移动驱动装置、传感器安装定位装置、支撑定位装置的详细结构设计;根据检测仪检测系统需要实现高精度数据采集、无线通信和精密模组运动控制的需求,完成了检测仪电气控制系统主芯片、AD模块、蓝牙通讯模块的选型,确定了采用AD7606模块实现高精度数据采集,采用蓝牙HC05模块实现无线通信;以锂电池为电源完成了检测仪的外部供电电路以及STM32为主控芯片的主控板电路设计。检测仪的程序设计分为上下位机程序两部分。基于Keil5开发环境完成了检测仪的AD7606、蓝牙HC05、步进电机控制等下位机驱动子程序设计,使用FreeRTOS操作系统的多任务机制完了成检测仪下位机主程序开发;基于QT Creator开发工具完成了检测仪的上位机软件账户管理模块、无线通信模块、数据处理模块、数据可视化模块和数据存储模块的设计,基于QT for Android实现了检测仪上位机软件的跨平台运行。对检测仪的检测误差进行理论分析,确定检测仪的检测误差由检测仪数据采集系统误差(传感器误差、AD转换误差组成)、结构误差、装配误差和振动误差等组成;以精密级大理石量块工作面为基准,搭建检测仪误差分析平台,对检测仪各类误差的规律和性质进行实验分析。采用移动中值移动均值滤波算法和线性拟合标定方法对检测仪数据采集系统的随机误差和系统性误差进行了处理;以精密级大理石量块做基准对检测仪的装配误差、结构变形误差与振动误差进行了测试分析,获得各项误差变化规律,采用最小二乘法对系统变值误差进行了拟合,为检测仪提供了误差补偿措施。完成了检测仪实验样机机械结构的制造、装配以及软件系统的调试,采用LMS进行了检测仪动态特性测试,实验研究了不同运动方案对检测仪测量误差的影响规律,确定了检测仪测量的优化运动参数;以精密级大理石量块工作面为基准,对检测仪样机的测量精度和重复测量精度进行了测试,测试结果表明检测仪测量精度可达±0.41%FS(±0.025mm),重复精度可达±0.0167%FS(±0.01mm),可满足钢轨平直度检测标准的要求;采用国外与自制钢轨平直度检测仪对实际钢轨进行了性能对比实验,结果表明开发的钢轨平直度检测仪样机具有检测性能可靠、检测点多的特点,为钢轨平直度检测提供了技术支撑。

带中心孔的圆周分布孔组位置度检测系统的研究与设计

这是一篇关于孔组,位置度,中心孔,圆周均布,激光位移传感器,在线检测系统的论文, 主要内容为孔组位置度是孔组类零件的最重要参数,孔组类零件制造生产过程中,需要对其孔组进行位置度检测,这是由于加工制造的误差,孔的尺寸及位置会存在一个偏差,这会对其装配及机械运转产生影响。传统的测量孔组位置度的方法无法满足大批量生产的检测需求,且不能实现自动化的在线快速检测。因此本文提出一种基于双激光旋转扫描测量带中心孔的圆周均布孔组位置度的设计,利用双激光回转扫描测量中心孔内径和物体表面形状变化,分别计算中心孔圆心坐标和圆周孔的圆心坐标,最终实现孔组位置度的测量。本文中的主要测量对象为带中心孔的圆周分布孔组,最终目的是为了实现带中心孔的圆周均布孔组位置度检测系统的设计。为了检测其孔组位置度,本文设计了三种测量孔组位置度的方案,分别介绍其工作原理及系统结构设计,并对其系统设计的优缺点进行了介绍。选取方案中的双激光旋转扫描测量方案并建立基于中心孔圆心基准的圆周孔位置度测量和计算的数学模型,并依据设计方案搭建了实验室机械、光学的控制测量平台,完成了测量系统的实验验证,实验结果证明了该系统设计的可行性。本文设计的检测系统主要分为硬件系统设计和软件逻辑控制及数据处理系统两部分。硬件部分按照设计方案,搭建测量系统探测头,实现探测头的升降、旋转及中心孔定心的硬件结构,设计数据采集部分的硬件的安装结构。软件部分为系统测量时所需的机械运动控制、数据采集和预处理、中心孔圆心位置测量、圆周孔边缘点测量和圆心位置计算、位置度误差的计算及优化。在系统搭建完成之后,对系统进行了实际测量验证,结果表明,本文设计的双激光扫描测量带中心孔的圆周分布孔组位置度系统是可行的,中心孔圆心位置测量精度可达0.002mm,圆周孔孔组位置度的测量结果标准差小于0.03,能够满足工厂的实际测量需求。

激光熔覆检测与闭环控制系统研究

这是一篇关于激光位移传感器,模糊增量式PID,熔覆厚度,熔池温度,激光熔覆的论文, 主要内容为作为激光增材再制造的核心技术之一,激光熔覆技术可以在零部件表面形成耐腐蚀性好、耐磨性高、耐高温性强等特性的熔覆层。熔覆过程中的熔覆层厚度与激光熔池温度均与熔覆质量有密切关联,因此有必要对激光熔池温度与熔覆层厚度进行实时检测,为工艺参数的调整提供指导。熔覆时熔池温度受零部件散热条件变化、设备波动等外部环境影响易发生较大波动变化,导致形成性能低、形貌差的熔覆层,所以需要实现熔池温度的实时控制,降低熔覆过程中熔池温度受外部环境因素造成的影响。针对上述问题,本文设计了熔覆厚度检测系统、熔池温度检测系统以及闭环控制系统,完成熔覆过程的检测与控制,保证激光熔池温度的稳定性。主要内容如下:(1)介绍熔池温度检测、熔覆厚度检测、熔池温度闭环控制技术研究现状,阐述了本课题的研究背景、意义以及内容。(2)介绍本课题研究的激光熔覆系统、熔池温度检测系统、熔覆厚度检测系统以及闭环控制系统,详细介绍了所用设备具体信息和参数。根据系统测量要求,完成传感器、采集装置的选型。(3)基于彩色CCD工业相机开发同轴熔池温度测量系统,根据比色测温原理推导温度计算公式,使用黑体炉进行标定实验,得到1.34%的标定精度;并设计温度测量实验,测量误差为1.19%。基于激光位移传感器搭建熔覆厚度测量系统,在windows系统开发MFC软件界面,介绍测量原理并实现熔覆厚度测量实验,实验结果表明,平板件熔覆厚度测量误差最大为0.12mm。(4)设计正交实验,分析熔池温度对微观性能、熔覆层形貌的影响,研究送粉速率、熔覆速度、激光功率与熔池温度的关系。结果表明,熔池温度对熔覆层的耐腐蚀性、形貌有显著影响;送粉率与熔覆速度对熔池温度影响程度低于激光功率。(5)介绍PID控制算法,根据激光熔覆过程特点,提出一种基于模糊增量式PID的熔池温度控制算法,并基于Simulink建立仿真系统,为搭建熔池温度闭环控制系统提供理论支撑。(6)基于MFC开发闭环控制系统软件,设计激光熔覆实验,通过添加激光功率、送粉速率变化模拟实际生产可能出现的问题,并将两种算法应用在激光焦距变化的情况下,分析闭环控制下熔池温度的变化,验证模糊增量式PID算法应对复杂多变的激光熔覆过程的有效性。结果表明,模糊增量式PID算法相比于增量式PID算法具有更好的控制效果。