| 摘要 | 第8-9页 |
| Abstract | 第9-10页 |
| 1 引言 | 第11-18页 |
| 1.1 设计背景 | 第11页 |
| 1.2 设计目的 | 第11页 |
| 1.3 国内外发展现状和趋势 | 第11-16页 |
| 1.3.1 国外发展现状 | 第12-14页 |
| 1.3.2 国内发展现状 | 第14-16页 |
| 1.3.3 发展趋势 | 第16页 |
| 1.4 主要研究内容 | 第16-18页 |
| 2 机械系统介绍 | 第18-21页 |
| 2.1 自动等离子管道切割机的机械结构 | 第18-19页 |
| 2.2 机械结构特点 | 第19页 |
| 2.3 等离子切割原理 | 第19-20页 |
| 2.4 本章小结 | 第20-21页 |
| 3 控制系统介绍与元件选型 | 第21-31页 |
| 3.1 控制系统简介 | 第21-22页 |
| 3.2 技术关键 | 第22-23页 |
| 3.3 元件选型 | 第23-30页 |
| 3.3.1 控制系统核心处理器的选择 | 第23-24页 |
| 3.3.2 电机与驱动方式的选择 | 第24-27页 |
| 3.3.3 电机转速传感器的选择 | 第27-29页 |
| 3.3.4 增量式旋转编码器 | 第29-30页 |
| 3.3.5 电源模块 | 第30页 |
| 3.4 本章小结 | 第30-31页 |
| 4 硬件设计 | 第31-44页 |
| 4.1 硬件的设计总框图 | 第31页 |
| 4.2 模块设计 | 第31-37页 |
| 4.2.1 微处理器 | 第31-33页 |
| 4.2.2 直流电机驱动电路 | 第33-34页 |
| 4.2.3 霍尔传感器与旋转编码器接口电路 | 第34-35页 |
| 4.2.4 低压检测电路 | 第35-36页 |
| 4.2.5 12232液晶显示屏接口电路 | 第36-37页 |
| 4.2.6 按键与蜂鸣器 | 第37页 |
| 4.3 PCB与EMC设计 | 第37-43页 |
| 4.3.1 PCB产生RF辐射的原因 | 第37-38页 |
| 4.3.2 PCB的布局 | 第38-39页 |
| 4.3.3 PCB的布线 | 第39-40页 |
| 4.3.4 PCB的旁路与去耦电容布置 | 第40-42页 |
| 4.3.5 PCB的时钟电路布局 | 第42页 |
| 4.3.6 PCB的散热 | 第42-43页 |
| 4.4 本章小结 | 第43-44页 |
| 5 程序及控制算法设计 | 第44-61页 |
| 5.1 主程序的设计 | 第44-45页 |
| 5.2 有刷直流电机的数字PID控制算法与程序设计 | 第45-56页 |
| 5.2.1 自动控制系统简介 | 第45-46页 |
| 5.2.2 数字PID控制 | 第46-48页 |
| 5.2.3 有刷直流电机的数学模型建立 | 第48-52页 |
| 5.2.4 直流电机PID控制的simulink仿真 | 第52页 |
| 5.2.5 离散型数字PID控制的参数整定 | 第52-53页 |
| 5.2.6 仿真结果与分析 | 第53-54页 |
| 5.2.7 直流电机控制的PWM与PID程序设计 | 第54-56页 |
| 5.3 霍尔传感器程序设计 | 第56页 |
| 5.4 旋转编码器程序设计 | 第56-58页 |
| 5.5 低压检测与EEPROM程序设计 | 第58-59页 |
| 5.6 看门狗程序设计 | 第59-60页 |
| 5.7 显示程序设计 | 第60页 |
| 5.8 本章小结 | 第60-61页 |
| 6 系统测试与分析 | 第61-63页 |
| 6.1 工作参数的测量与分析 | 第61-62页 |
| 6.2 本章小结 | 第62-63页 |
| 7 结论及展望 | 第63-64页 |
| 致谢 | 第64-65页 |
| 参考文献 | 第65-68页 |
| 附录 | 第68-70页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 | 第70页 |