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数字信号处理器（DSP）在大功率TEA CO2激光器控制系统中的应用

作　者: 孟范江
导　师: 欧阳继红
学　校: 吉林大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 大功率TEA CO2激光器 DSP 控制系统
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 96次
引　用: 1次
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内容摘要


随着大功率TEA CO2激光器本身及其在工业、科研、军事等方面应用的发展,对其控制系统提出了更高的要求。本文对现有大功率TEA CO2激光器控制系统的局限性进行了分析,指出现有系统在功能、速度和精度等方面存在不足。采用数字信号处理器DSP(Digital Signal Processor,简称DSP)设计了控制系统。本文主要进行了以DSP为核心的大功率TEA CO2激光器控制系统硬、软件设计、调试、电磁兼容试验,与现有系统性能比较。结果表明了本文设计的控制系统在工作速度、通信速率、数据处理和系统扩展性四方面性能,比现有系统均有很大程度提高,工作稳定可靠。本文主要进行了如下几方面的工作:1.采用F2812 DSP芯片,对大功率TEA CO2激光器控制系统进行了总体设计。2.进行了ADC、I/O接口、键盘、液晶显示、串行通信、CPLDI/O和供电等基本硬件的设计。3.采用自定向下、逐步细化的模块化的思想进行了基本软件设计。4.进行了硬件检测、系统上电调试和控制系统主板电磁兼容试验三项系统调试。结果系统实现了控制功能,工作稳定。5.将采用DSP与以往采用单片机或可编程控制器的控制系统进行了比较,比较结果表明,前者多方面性能比后者有了很大程度的提高。现场电磁干扰强烈是本系统设计的难点,采用DSP作为大功率TEA CO2激光器控制系统核心,目前国内外尚未见报道,它的研制成功,对我国大功率TEA CO2激光器的研究、应用具有重要意义。

全文目录


内容提要  4-8
第1章 绪论  8-11
  1.1 研究背景  8-9
    1.1.1 国内外现状  8-9
    1.1.2 研究目的及意义  9
  1.2 本文工作  9-11
第2章 DSP 应用研究介绍  11-19
  2.1 DSP 芯片简介  11-13
    2.1.1 DSP 的主要特点  11-13
    2.1.2 DSP 的发展趋势  13
  2.2 DSP 芯片选择  13-14
    2.2.1 TM5320F2812 的体系结构  13-14
    2.2.2 TM5320F2812 的特点  14
  2.3 DSP 芯片仿真开发工具  14-18
    2.3.1 代码生成图  14-16
    2.3.2 CC52000 及实时仿真简介  16-18
  2.4 可编程逻辑器件CPLD 的应用介绍  18
  2.5 本章小结  18-19
第3章 控制系统基本硬件设计  19-31
  3.1 大功率TEA CO_2激光器系统组成及工作原理  19-20
  3.2 DSP 系统开发流程  20-21
  3.3 基本硬件设计  21-29
    3.3.1 A/D 转换电路设计  21-23
    3.3.2 CPLD 应用  23-25
    3.3.3 液晶显示电路设计  25
    3.3.4 I/O 接口及键盘电路设计  25-26
    3.3.5 串行通信电路设计  26-28
    3.3.6 供电和电平转换电路设计  28-29
  3.4 电磁兼容设计  29-30
    3.4.1 大功率 TEA CO_2激光器系统干扰分析  29
    3.4.2 系统硬件抗干扰设计  29-30
  3.5 本章小结  30-31
第4章 控制系统基本软件设计  31-42
  4.1 软件需求分析  31-33
    4.1.1 系统功能要求  31-32
    4.1.2 系统数据要求  32-33
  4.2 软件设计  33-37
    4.2.1 程序结构和流程图设计  33-36
    4.2.2 软件纠错设计  36-37
  4.3 DSP 软件开发环境及流程  37-38
    4.3.1 DSP 开发环境和工程文件  37-38
    4.3.2 DSP 软件开发流程  38
  4.4 DSP 软件开发  38-39
  4.5 CPLD 器件开发环境及流程  39-40
  4.6 CPLD 开发  40-41
  4.7 本章小结  41-42
第5章 控制系统调试  42-45
  5.1 硬件检测  42
  5.2 系统调试  42-44
  5.3 电磁兼容试验  44
  5.4 本章小结  44-45
第6章 性能比较  45-48
  6.1 性能比较  45-47
  6.2 本章小结  47-48
第7章 结论和展望  48-50
  7.1 结论  48-49
  7.2 进一步工作  49-50
参考文献  50-52
摘要  52-55
Abstract  55-59
致谢  59

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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