某型电动舵机智能自动检测系统的研究与设计

论文摘要

DCD-2D型电动舵机是我军某型无人机飞行控制系统中的执行元件,是无人机实现自主飞行的关键设备,然而我部所采用的该型电动舵机检测设备老化陈旧、检测方法落后、检测数据的记录、处理等完全靠人工手工完成,检测效率低下、精度偏低,长期以来此种传统的检测方式已难以适应我航空武器试验训练基地高科技发展的需要,在此形势下,迫切需要研制新一代电动舵机智能自动检测系统。本文对原有检测设备及检测方法进行了详细的研究分析后,结合我部的实际情况,开发设计了基于单片机和PC机的电动舵机智能自动检测系统。文中首先对该系统的总体设计及各主要组成部分进行了介绍;接着对系统所采用的数据采集、串口通信、虚拟仪器、数字调压等关键技术做了说明;其次对系统的核心器件AT89C52单片机、MAX197模/数转换芯片、增量式光电码盘等的功能进行了介绍,并给出相应的外围硬件电路;之后对系统所应用的Keil C51、Visual C++6.0等软件进行了说明,并给出系统各主要模块的程序流程图和部分源代码,设计了系统主要检测界面;最后以实例对系统的软、硬件调试过程进行了简要的说明。文中结尾对本系统进行了简要的总结,提出了以后有待于改善和提高的问题。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题研究的背景及意义
• 1.3 自动检测系统的关键技术及发展现状
• 1.3.1 自动检测系统的基本原理
• 1.3.2 现代自动检测系统组建的关键技术
• 1.3.3 自动检测系统的发展及现状
• 1.4 本文所作的主要工作及内容安排
• 第二章 电动舵机结构原理及检测项目研究分析
• 2.1 被测对象结构分析及工作原理
• 2.1.1 结构组成
• 2.1.2 工作原理
• 2.2 被测对象性能检测项目及技术指标分析
• 2.2.1 工作电源检查
• 2.2.2 位置反馈电位计检查
• 2.2.3 电磁离合器的检查
• 2.2.4 磁滞马达的检查
• 2.2.5 测速电机的检查
• 2.3 现有检测设备组成和性能分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 电动舵机智能自动检测系统的总体设计
• 3.1 系统的总体设计思路
• 3.2 系统各主要组成部分功能介绍
• 3.3 系统所采用的关键技术
• 3.3.1 单片机技术的应用
• 3.3.2 智能化可程控仪器和SCPI 语言的应用
• 3.3.3 串口通信技术的应用
• 3.3.4 增量式旋转光电编码器的应用
• 3.3.5 数字调压技术的应用
• 3.3.6 虚拟仪器技术的应用
• 3.4 本章小结
• 第四章 电动舵机智能自动检测系统的硬件设计
• 4.1 工作电源控制转换部分
• 4.1.1 工作电源控制电路部分
• 4.1.2 工作电源转换电路部分
• 4.2 信号调理电路部分
• 4.2.1 位置传感器输出信号调理电路
• 4.2.2 测速传感器输出信号处理电路
• 4.3 数据采集及串口通信电路部分
• 4.3.1 A/D 转换芯片的选择
• 4.3.2 数据采集电路的设计
• 4.3.3 串口通信接口电路
• 4.4 电机控制及数字调压电路部分
• 4.5 光电编码器接口电路部分
• 4.6 本章小结
• 第五章 电动舵机智能自动检测系统的软件设计
• 5.1 单片机程序设计
• 5.1.1 单片机的C 语言及开发工具简介
• 5.1.2 单片机与PC 机通信
• 5.1.3 程序结构
• 5.1.4 各操作模块设计
• 5.1.5 各子程序设计
• 5.2 PC 机软件设计
• 5.2.1 Visual C++6.0 简介
• 5.2.2 软件的总体设计
• 5.2.3 系统界面设计
• 5.2.4 PC 机与单片机的通信
• 5.2.5 PC 机与FLUKE45 数字多用表的通信
• 5.3 数据处理
• 5.3.1 数据还原与标度变换
• 5.3.2 数字滤波
• 5.4 数据库设计和操作
• 5.4.1 数据库的创建
• 5.4.2 数据库的连接和打开
• 5.4.3 数据的存储
• 5.4.4 数据的查询和显示
• 5.5 本章小结
• 第六章 电动舵机智能自动检测系统的仿真与调试
• 6.1 主要硬件电路的仿真调试
• 6.1.1 电路仿真软件EWB 特点及功能简介
• 6.1.2 系统主要模拟电路的仿真
• 6.2 单片机程序调试
• 6.3 PC 机程序调试
• 6.4 单片机和PC 机通信功能的调试
• 6.5 单片机采集和控制功能的模拟调试
• 6.6 本章小结
• 第七章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果
• 附录 部分单片机C语言源程序