| 摘要 | 第4-6页 |
| abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-18页 |
| 1.1 课题来源 | 第11页 |
| 1.2 石油天然气输送管道的建设和发展 | 第11-12页 |
| 1.2.1 管道建设发展的需要 | 第11页 |
| 1.2.2 管道建设发展历史 | 第11-12页 |
| 1.3 管道自动焊接技术的发展现状 | 第12-15页 |
| 1.3.1 国外管道外圆自动焊接技术的发展现状 | 第12-13页 |
| 1.3.2 国内管道外圆自动焊接技术的发展现状 | 第13页 |
| 1.3.3 焊接熔池视频采集技术的研究现状 | 第13-14页 |
| 1.3.4 管道自动焊接技术的发展前景 | 第14-15页 |
| 1.4 本文研究内容概述 | 第15-16页 |
| 1.5 论文组织结构 | 第16-18页 |
| 第2章 系统总体设计方案 | 第18-23页 |
| 2.1 管道外焊机总体方案 | 第18-19页 |
| 2.2 自动焊接小车机械结构 | 第19-21页 |
| 2.3 管道外焊机控制系统结构 | 第21-22页 |
| 2.4 本章小结 | 第22-23页 |
| 第3章 下位机系统设计 | 第23-65页 |
| 3.1 下位机总体方案设计 | 第23-28页 |
| 3.1.1 主控器件选型 | 第23-25页 |
| 3.1.2 硬件框图 | 第25-27页 |
| 3.1.3 下位机最小系统硬件设计 | 第27-28页 |
| 3.2 步进电机控制单元 | 第28-40页 |
| 3.2.1 步进电机的原理 | 第28-29页 |
| 3.2.2 硬件设计 | 第29-32页 |
| 3.2.3 步进电机平滑加减速算法分析 | 第32-36页 |
| 3.2.4 软件与算法实现 | 第36-40页 |
| 3.3 MPU6050模块 | 第40-48页 |
| 3.3.1 姿态检测原理 | 第41-42页 |
| 3.3.2 硬件设计 | 第42-45页 |
| 3.3.3 姿态融合算法 | 第45-47页 |
| 3.3.4 MPU6050驱动实现 | 第47-48页 |
| 3.4 ModBus 控制总线单元 | 第48-55页 |
| 3.4.1 硬件设计 | 第49页 |
| 3.4.2 通信协议 | 第49-52页 |
| 3.4.3 ModBus 软件设计 | 第52-55页 |
| 3.5 其他模块的设计 | 第55-58页 |
| 3.5.1 串口转USB通信单元 | 第55页 |
| 3.5.2 WiFi串口透传单元 | 第55-56页 |
| 3.5.3 RS232通信单元 | 第56-57页 |
| 3.5.4 继电器与蜂鸣器电路 | 第57页 |
| 3.5.5 光耦隔离 | 第57-58页 |
| 3.6 uC/OS系统的移植与应用 | 第58-64页 |
| 3.6.1 uC/OS-III 在 STM32 上的移植 | 第58-60页 |
| 3.6.2 uC/OS-III 的启动过程与任务创建 | 第60-62页 |
| 3.6.3 线程设计 | 第62-64页 |
| 3.7 本章小结 | 第64-65页 |
| 第4章 上位机系统设计 | 第65-83页 |
| 4.1 视频采集传输模块 | 第65-67页 |
| 4.2 上位机软件设计 | 第67-75页 |
| 4.2.1 游戏手柄操作 | 第67-69页 |
| 4.2.2 游戏手柄软件设计 | 第69-72页 |
| 4.2.3 通信功能的实现 | 第72-73页 |
| 4.2.4 基于http协议的图像提取 | 第73-75页 |
| 4.3 焊接熔池图像采集专用摄像机 | 第75-78页 |
| 4.3.1 焊接弧光过滤原理 | 第76-77页 |
| 4.3.2 焊接熔池专用摄像机原理 | 第77-78页 |
| 4.4 上位机 Mod Bus 通信 | 第78-79页 |
| 4.5 基于姿态角的焊接参数自动调节 | 第79-80页 |
| 4.6 基于云技术的焊接经验参数共享机制 | 第80-82页 |
| 4.7 本章小结 | 第82-83页 |
| 第5章 管道外焊机控制系统测试 | 第83-89页 |
| 5.1 步进电机控制验证 | 第83-84页 |
| 5.2 姿态传感器验证 | 第84页 |
| 5.3 图象采集与显示 | 第84-86页 |
| 5.4 ModBus 通信验证 | 第86页 |
| 5.5 总体验证 | 第86-89页 |
| 第6章 总结与展望 | 第89-92页 |
| 致谢 | 第92-93页 |
| 参考文献 | 第93-96页 |
| 攻读硕士学位期间获得的科研成果 | 第96页 |