基于dsp宝石机运动控制系统的设计与研究

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1、万方数据独创性（或创新性）声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得桂林电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解桂林电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属桂

2、林电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为桂林电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密在____年解密后适用本授权书。本人签名：日期：导师签名：日期：万方数据摘要摘要以立方氧化锆为原料的人造宝石产业多年来一直主要停留在以手工加工为主的阶段。手工加工自动化程度低，加工精度受限。以人工宝石加工中心居多的广西梧州市为例，08年后才开始出现以普通单片机为代表的自动化加工机，

3、但多为控制5个以下自由度，缺少控制界面，加工品种单一，性能不够稳定。然而精密宝石的设计需输入和处理复杂的宝石加工设计参数，受普通单片机硬件资源的限制，只能实现简单控制算法，很难满足精密宝石和多规格宝石的加工设计需求。本文首先论述了宝石机械自动化在人造宝石加工行业的积极推动作用，分析了国内市场运动控制的发展状况，指出人造宝石加工行业运动控制技术的发展状况。为了在工业生产中提高宝石加工的精度和效率，并借鉴前人的技术优势和缺陷上，实验室研发了5自由度双工位宝石加工机械手。系统以DSP为核心处理器，辅以专用步进电机驱动芯片，配合传感器，液晶显示和遥控技术，可以

4、远距输入宝石设计参数，控制机械手进行宝石研磨和抛光动作。理论详细分析了步进电机的控制和驱动方案。实践中由于主轴运动的缺陷，利用DSP的技术优势，研究了矢量控制策略SVPWM算法来提高步进运动的性能。与此同时，宝石加工机械手配合机械结构的改进，在控制外围电路和驱动板电路中充分考虑了宝石加工的精度、稳定、噪声等工程应用因素。在整套电控系统的设计过程里，完成DSP控制板电路，控制板外围电路，多轴步进电机驱动板电路的硬件制作。依托CCS软件开发平台对整套“圆仿钻”冠部三层的运动控制实现了C语言项目编程。最后在实验室进行了宝石机械手样机现场加工宝石性能调试，大量

5、的调试最终实现了人造宝石加工机械手的样机应用。关键词：人造宝石加工；5自由度机械手；遥控技术；步进电机.–I–万方数据AbstractAbstractTheCubicZirconiaasmainrawmaterialforgemstonesindustryhaspausedinthemanualprocessingstageformanyyears.Themanualprocessingautomaticityislow,theworkingaccuracyislimited.TakeartificialgemmachiningcenterGuangx

6、iWuzhouasanexample,after2008ithadstarttotaketheordinaryMCUasrepresentativeinautomatedmanufacturingmachine,butmostofthemcontrol5belowdegrees-of-freedom,lackthecontrolinterface,theprocessingvarietyareunitary,theperformanceisnotverystable.Moreovertheprecisegemdesignneedstoinputandt

7、oprocessthecomplexgemprocessingdesignvariable,buttheordinaryMCUhardwaresourceislimited.itcanonlyrealizethesimplecontrolalgorithm,verydifficulttosatisfytheprecisegemandthemulti-specificationgemprocessingdesigndemand.Thispaperfirstelaboratedthegemmachineryautomationintheartificial

8、gemstonesprocessingprofessionpositivepromotione