基于FPGA和单片机的光栅转矩传感器的研究
| 摘要 | 第1-6页 |
| ABSTRACT | 第6-10页 |
| 第1章 绪论 | 第10-19页 |
| ·转矩 | 第10-11页 |
| ·转矩传感器的国内外研究现状 | 第11-13页 |
| ·转矩传感器的种类 | 第13-18页 |
| ·应变片转矩传感器 | 第13-14页 |
| ·磁弹性型转矩传感器 | 第14-15页 |
| ·磁电式转矩传感器 | 第15-16页 |
| ·光电编码盘转矩传感器 | 第16页 |
| ·电容式转矩传感器 | 第16-17页 |
| ·激光转矩传感器 | 第17-18页 |
| ·光栅式转矩传感器 | 第18页 |
| ·本章小结 | 第18-19页 |
| 第2章 光栅转矩传感器工作原理及方案 | 第19-24页 |
| ·光栅转矩传感器的工作原理 | 第19-20页 |
| ·测量系统总体结构 | 第20-21页 |
| ·测量方法 | 第21-22页 |
| ·高频脉冲的测量方法 | 第21-22页 |
| ·转速测量方法 | 第22页 |
| ·旋转方向的判别 | 第22页 |
| ·动态转矩测量方案 | 第22-23页 |
| ·本章小结 | 第23-24页 |
| 第3章 系统平台实现 | 第24-30页 |
| ·系统的总体构成 | 第24页 |
| ·电机主轴的设计 | 第24-26页 |
| ·轴的材料选择 | 第24-25页 |
| ·轴的结构设计 | 第25页 |
| ·轴的强度校核 | 第25-26页 |
| ·光栅机构的设计 | 第26-27页 |
| ·光栅片的设计 | 第26-27页 |
| ·光栅对安装机构设计 | 第27页 |
| ·光电装置座的设计 | 第27页 |
| ·电机和硬件电路板 | 第27-28页 |
| ·本章小结 | 第28-30页 |
| 第4章 传感器电路设计 | 第30-45页 |
| ·光电发射接收电路设计 | 第30页 |
| ·信号变换处理 | 第30-31页 |
| ·FPGA处理部分 | 第31-36页 |
| ·FPGA和VHDL语言简介 | 第31-32页 |
| ·FPGA内部原理图 | 第32-35页 |
| ·FPGA配置电路 | 第35-36页 |
| ·单片机处理电路 | 第36-40页 |
| ·单片机的选型 | 第36-38页 |
| ·单片机的外围接口电路 | 第38-40页 |
| ·LCD显示 | 第40-42页 |
| ·温度补偿 | 第42-43页 |
| ·电源电压转换处理 | 第43-44页 |
| ·本章小结 | 第44-45页 |
| 第5章 软件设计 | 第45-56页 |
| ·FPGA模块 | 第45-47页 |
| ·QUARTUS II软件 | 第45页 |
| ·设计流程 | 第45-46页 |
| ·软件仿真结果 | 第46-47页 |
| ·单片机模块 | 第47-55页 |
| ·主程序结构 | 第47-48页 |
| ·数据处理模块 | 第48-49页 |
| ·温度补偿模块 | 第49-52页 |
| ·液晶显示模块 | 第52-54页 |
| ·控制模块 | 第54-55页 |
| ·本章小结 | 第55-56页 |
| 第6章 系统调试及实验数据分析 | 第56-65页 |
| ·信号发生及整形电路的调试与实验 | 第56-58页 |
| ·光电转换电路的调试与实验分析 | 第56页 |
| ·前置放大及整形电路的调试与实验分析 | 第56-58页 |
| ·系统联调与实验分析 | 第58页 |
| ·FPGA电路调试 | 第58-59页 |
| ·配置电路的调试 | 第58页 |
| ·片内程序的调试 | 第58-59页 |
| ·单片机调试及数据处理分析 | 第59-63页 |
| ·单片机调试 | 第59-61页 |
| ·实验数据 | 第61-63页 |
| ·传感器标定 | 第63-64页 |
| ·本章小结 | 第64-65页 |
| 第7章 系统误差分析及改进措施 | 第65-72页 |
| ·误差产生的种类 | 第65页 |
| ·FPGA的计数误差 | 第65-67页 |
| ·同心度及光栅不均匀误差 | 第67-69页 |
| ·同心度及光栅不均匀误差的分析 | 第67-68页 |
| ·同心度及光栅不均匀误差的处理 | 第68-69页 |
| ·轴的非线性误差 | 第69-70页 |
| ·轴的非线性误差的分析 | 第69页 |
| ·轴的非线性误差的处理 | 第69-70页 |
| ·环境温度误差 | 第70页 |
| ·本章小结 | 第70-72页 |
| 第8章 总结和展望 | 第72-75页 |
| ·总结 | 第72-73页 |
| ·展望 | 第73-75页 |
| 参考文献 | 第75-78页 |
| 附录一 系统原理图 | 第78-79页 |
| 附录二 系统 PCB图 | 第79-80页 |
| 附录三 程序 | 第80-98页 |
| 致谢 | 第98-99页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 | 第99页 |
