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金属锯床锯条位移在线监测系统的研究与设计

作　者: 王文文
导　师: 熊和金
学　校: 武汉理工大学
专　业: 控制科学与工程
关键词: 金属锯床位移监测 Linux 设备驱动 μC/GUI
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

金属锯床是金属加工行业中的重要工具之一,它的使用性和切削效果直接影响到工业生产的效率和质量。进刀锯切操作是锯床的主要操作,通常情况下,该操作是由操作员根据经验来完成,因此锯切的效率和质量依赖于操作员的经验,这有着很大的不确定性。本文从锯条的侧向位移状况出发来设计一个辅助系统,该系统使得锯床的操作无需依赖经验丰富的操作员,它指导操作员在适当的时刻调整锯床的进刀速度,以此来改善金属锯床的易用性和切削效果。本课题所设计的系统嵌入于金属锯床上,它通过电涡流位移传感器在线监测金属带锯床锯条的侧向位移状况,并将位移随时间变化的关系以波形方式绘制在屏幕上。操作员根据波形就可以很直观的知道调节进刀的时机。此外,该系统还能实现位移信号数据的文件存储和远程传输功能。这用于给锯床生产商提供数据参考以便改进锯床控制方案。针对这些功能,文章对一些关键技术点做出了分析然后给出了相应的解决方案,并最终基于嵌入式系统的三层框架来设计和实现整个系统,从下往上依次为：硬件底层、操作系统层和应用软件层。在硬件层设计中,本文选用S3C2440A片上系统为核心处理单元。文章首先从内部分析了ARM920T内核和片上系统外设,然后在片上系统上扩展了必要的外围接口电路和电源电路来完成整个监测系统的硬件电路设计。在操作系统层设计中,本文引入了嵌入式Linux操作系统,相比其它嵌入式操作系统,Linux拥有更完善的机制来实现各种复杂功能。文章首先完成了u-boot启动代码和Linux内核的构建,然后通过跟踪内核源代码,分析了Linux的驱动模型并编写了设计所需的设备驱动。在Linux的应用层设计中,本文使用了μC/GUI作为图形库来实现基本交互界面。并根据系统功能的特点,文章以多进程和多线程的方式来设计最终的应用软件。

金属锯床锯条位移在线监测系统的研究与设计

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