单模光纤质量参数自动检测系统的研究与实现
| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-17页 |
| 1.1 课题来源 | 第10页 |
| 1.2 课题研究背景和意义 | 第10-12页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第12-15页 |
| 1.3.1 光纤质量检测的研究现状 | 第12-14页 |
| 1.3.2 自动化控制的研究现状 | 第14-15页 |
| 1.4 论文的研究内容和章节安排 | 第15-17页 |
| 1.4.1 研究内容 | 第15页 |
| 1.4.2 章节安排 | 第15-17页 |
| 第2章 单模光纤自动检测系统方案设计 | 第17-24页 |
| 2.1 系统需求分析 | 第17页 |
| 2.2 光束质量检测技术 | 第17-21页 |
| 2.2.1 单模光纤 | 第17-18页 |
| 2.2.2 高斯光束 | 第18-19页 |
| 2.2.3 远场发散角 | 第19页 |
| 2.2.4 光束束宽 | 第19-20页 |
| 2.2.5 光斑中心 | 第20-21页 |
| 2.3 光路校准原理分析 | 第21-23页 |
| 2.4 自动检测系统方案设计 | 第23页 |
| 2.5 本章小结 | 第23-24页 |
| 第3章 自动检测系统的硬件设计 | 第24-37页 |
| 3.1 硬件平台需求分析 | 第24-25页 |
| 3.2 电动平台的设计 | 第25-28页 |
| 3.2.1 电控位移台的选型 | 第25-26页 |
| 3.2.2 光纤夹具的选型 | 第26-27页 |
| 3.2.3 相机的选型 | 第27-28页 |
| 3.3 电源模块需求分析 | 第28-29页 |
| 3.4 主控电路的设计 | 第29-34页 |
| 3.4.1 STM32微处理器概述 | 第29-30页 |
| 3.4.2 最小系统模块 | 第30-31页 |
| 3.4.3 供电模块 | 第31-32页 |
| 3.4.4 JTAG接口 | 第32页 |
| 3.4.5 串口通信模块 | 第32-33页 |
| 3.4.6 输入输出模块 | 第33-34页 |
| 3.5 步进电机驱动电路设计 | 第34-36页 |
| 3.5.1 步进电机驱动方式 | 第34-35页 |
| 3.5.2 驱动芯片选型 | 第35页 |
| 3.5.3 驱动电路设计 | 第35-36页 |
| 3.6 本章小结 | 第36-37页 |
| 第4章 自动控制系统的软件设计 | 第37-64页 |
| 4.1 主程序设计 | 第38-39页 |
| 4.2 底层模块 | 第39-40页 |
| 4.2.1 时钟模块 | 第39页 |
| 4.2.2 USART模块 | 第39-40页 |
| 4.2.3 PWM模块 | 第40页 |
| 4.2.4 输入捕获模块 | 第40页 |
| 4.2.5 限位IO模块 | 第40页 |
| 4.3 通信协议设计 | 第40-43页 |
| 4.4 限位检测模块 | 第43-44页 |
| 4.5 光斑位置检测模块 | 第44-45页 |
| 4.6 速度控制策略研究 | 第45-53页 |
| 4.6.1 梯形曲线控制法 | 第46-47页 |
| 4.6.2 指数形曲线控制法 | 第47-48页 |
| 4.6.3 S形曲线控制法 | 第48-50页 |
| 4.6.4 速度控制策略设计 | 第50-53页 |
| 4.7 位移模块 | 第53-58页 |
| 4.7.1 速度控制模块 | 第53-54页 |
| 4.7.2 位移信息解析 | 第54-56页 |
| 4.7.3 脉冲计数模块 | 第56-58页 |
| 4.8 中心光轴偏角度的计算 | 第58-60页 |
| 4.8.1 PID控制算法理论 | 第58-59页 |
| 4.8.2 带死区的增量PI算法 | 第59-60页 |
| 4.9 光路校准模块 | 第60-63页 |
| 4.9.1 光路准直验证 | 第60-62页 |
| 4.9.2 偏差角度计算 | 第62-63页 |
| 4.10 发散角检测 | 第63页 |
| 4.11 本章小结 | 第63-64页 |
| 第5章 系统测试与分析 | 第64-72页 |
| 5.1 测试平台搭建 | 第64-65页 |
| 5.2 光源稳定性检测 | 第65-66页 |
| 5.3 硬件平台测试 | 第66-67页 |
| 5.4 自动检测光纤测试 | 第67-70页 |
| 5.5 误差分析 | 第70-71页 |
| 5.6 本章小结 | 第71-72页 |
| 第6章 总结与展望 | 第72-74页 |
| 6.1 总结 | 第72-73页 |
| 6.2 展望 | 第73-74页 |
| 致谢 | 第74-75页 |
| 参考文献 | 第75-78页 |
| 附录A 攻读硕士学位期间的学术成果 | 第78-79页 |
| 附录B 硬件电路设计原理图和PCB图 | 第79-81页 |
