輪胎荷重輪廓掃描設(shè)備位移控制系統(tǒng)開發(fā)

14000字
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摘要：輪胎外輪廓受壓變形尺寸是影響輪胎質(zhì)量的重要因素，輪胎輪廓測試分析是輪胎研發(fā)過程中重要的環(huán)節(jié)，通過逐步增加對輪胎的載荷，不但可以發(fā)現(xiàn)輪胎制造缺陷、受力情況，而且還可以積累輪胎研發(fā)數(shù)據(jù)。因此，對輪胎輪廓檢測進(jìn)行研究具有重要的意義。
基于CMOS成像原理，我們研發(fā)了輪胎側(cè)面外輪廓檢測系統(tǒng)，包括位移臺位移控制系統(tǒng)，圖像采集系統(tǒng)以及圖像處理系統(tǒng)以及機(jī)械的搭建等任務(wù)。在位移臺位移控制系統(tǒng)中，利用光柵尺閉環(huán)控制，控制步進(jìn)電機(jī)精確運(yùn)動，使得CMOS進(jìn)入合適景深進(jìn)行拍攝，并將采集到的圖像編程自動處理，得出CAD圖紙等找資料，由此可見，位移臺位移控制系統(tǒng)是 本檢測系統(tǒng)能否穩(wěn)定的得到清晰圖像的關(guān)鍵。本文基于PID算法設(shè)計并研發(fā)了位移臺位移控制系統(tǒng)，實際情況表明，該系統(tǒng)可以快速到達(dá)指定景深位置，并可以穩(wěn)定的控制誤差在±15μm以內(nèi)。
關(guān)鍵詞：光柵尺 步進(jìn)電機(jī) 光柵尺采集卡 LabVIEW PID算法
The Displacement Control System of Tire Load Contour Scanning Device

Abstract:The deformation size of tire outer contour after squeezed is an important factor of tire’s quality,the scanning of the tire outer contour is a critical link in tire designing.By increasing of the load of tire,it can not only find the defect of tire,but also can accumulate the data of tire development.Therefore,there is a great significance in this research.
We develop the detection system for the profile of tire based on CMOS,including the displacement mobile control systems, image acquisition system and image processing system. In the displacement movement control system, using the the grating closed loop control, precise movement of the stepper motor control, so that the CMOS can move to a suitable depth of field shooting.So that the displacement control system is one of the most important part of the system.This paper develop the displacement control system based on PID algorithm, and then collected the images to the computer to let it automatically processed,finally the results show that the detection system has good stability.
Key words: grating stepper motor data acquisition card LabVIEW PID algorithm

引 言 4
第一章 緒 論 4
1.1工程背景與研究意義 4
1.2研究現(xiàn)狀 5
1.2.1輪胎受壓檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀 5
1.2.2精確位移系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 6
1.3本論文的主要內(nèi)容 7
1.3.1輪胎輪廓荷重掃描項目設(shè)備簡介 7
1.3.2位移臺位移控制系統(tǒng) 7
第二章：位移臺精確位移控制系統(tǒng)設(shè)計 7
2.1硬件的選取及組裝 7
2.1.1電控位移臺的原理及選型 7
2.2.2位移臺控制器的選型及使用方法 8
2.1.3光柵尺原理及選型 9
2.1.3.1莫爾條紋原理 9
2.1.3.2光柵尺參考點(diǎn)及其在重復(fù)定位中的作用 10
2.1.3.3光柵尺的選型 11
2.1.4光柵數(shù)據(jù)采集卡的選型及原理 11
2.1.5硬件的組裝 13
2.2位移控制系統(tǒng)原理 13
2.2.1串口通信簡介 13
2.2.2精確位移控制過程實現(xiàn) 15
2.2.2.1精確性的實現(xiàn) 15
2.2.2.2 重復(fù)性的實現(xiàn) 17
2.2.2.3實際運(yùn)行過程中遇到的問題 17
2.2.2.4 PID算法簡介 18
2.2.2.5 PID算法在本系統(tǒng)中的應(yīng)用 19
第三章 上位機(jī)軟件編寫 19
3.1軟件開發(fā)平臺簡介 19
3.1.1LabView簡介 19
3.1.2 LabView特點(diǎn) 20
3.2程序的編寫 21
3.2.1用戶界面的編寫 21
3.2.1.1目標(biāo)移動距離的確定 21
3.2.1.2 LabView事件結(jié)構(gòu) 22
3.2.1.3用戶界面的功能詳解 23
3.2.2底層位移控制程序的編寫 24
3.2.2.1 LabView中的串口通信 24
3.2.2.2 主要子VI的編寫 26
結(jié)論 30
致謝 31
參考文獻(xiàn) 32