基于ARM的贴片机控制系统设计与开发

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近年来,随着我国经济快速发展,市场对各类电子产品需求不断增加,贴片机作为电路板贴装工艺的重要设备,其需求也随之扩大。由于当前市场流行的贴片机主要针对大中型企业的大批量生产,系统复杂价格昂贵,而结构简单的小型贴片机系统存在启停不稳、运行速度较慢以及精度较低的问题。因此,设计开发一种结构简单、性能优良的桌面式贴片机控制系统对降低小型企业生产成本有着重要的意义。本文设计了基于ARM微控制器的桌面式贴片机控制系统,主要内容包括以下几个方面:(1)根据贴片机控制系统的实际需求设计了基于STM32F407ZGT6微处理器的运动控制器,详细介绍了系统总体框架和各功能模块。(2)分析了常用的直线型和S型曲线加减速规划算法,指出了它们各自的优缺点及其适用的控制系统,并根据桌面式贴片机控制系统平稳启停、快加速、高速度的实际需求,结合直线型和S型曲线规划算法的优点设计了S+T型曲线速度规划算法,对加减速过程和数学模型进行详细分析,给出了具体设计实现过程,并进行仿真对比测试实验。(3)以速度规划得到的目标位置和目标速度作为参考信号输入,设计了X、Y轴的线性自抗扰控制器(LADRC),详细分析了控制算法的设计原理及其实现过程。(4)完成了贴片机运动控制系统软件开发,包括主函数、串口通信函数、手动测试函数等,实现了通过上位机操作软件控制贴片机系统运行,并且在给定最大速度下进行了两种速度规划算法的实验,结果表明本文所提方法的优越性,进一步完成了位置定位跟踪算法的实验,结果表明了文中所设计算法的有效性。最后,对全文研究工作进行了分析总结,找出不足,展望未来的研究方向。
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