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基于DSP的能动磨盘驱动器应力反馈数据实时采集系统研究与设计
作者: 黎翔英
学位类别: 硕士
答辩日期: 2006-06-15
授予单位: 中国科学院光电技术研究所
授予地点: 光电技术研究所
导师: 李晓今
关键词: DSP ; 能动磨盘 ; 应力反馈 ; 数据采集
学位专业: 信号与信息处理
中文摘要: 20世纪90年代,美国压利桑那大学斯蒂瓦天文台大镜实验室(Steward Observatory Mirror Lab.)在发展大型主镜轻量化镜坯计算机控制离心熔铸技术的同时,发展了一种新的计算机控制大尺寸能动变形抛光磨盘加工超大型高陡度非球面反射镜技术途径,能动变形抛光磨盘(简称能动磨盘)口径约为被加工大镜面直径的1/5~1/3,可以很好的控制中、高频残差的出现。能动磨盘采用大尺寸刚性盘作为基盘,在周边可变应力的作用下,盘的面形可以实时的变成所需要的面形。在抛光过程中,安装于能动磨盘上的驱动器根据计算机发出的变形盘相对镜面位置和方向指令,改变边缘力矩的大小,使能动磨盘始终与非球面光学镜表面匹配。 能动磨盘在工作过程中处于一个动态变形的过程,盘面形状在标校台上确定并用于产生高密度的驱动器力矩数据与盘位置关系表供抛光过程中使用,力矩的给出是通过一个动态的闭环控制来完成的,但力矩的大小却是通过静态的影响函数计算得到。由于控制误差的存在且力矩的计算过程忽略了加工过程中诸多环境因素如镜面对磨盘的反作用力、镜面温度等的影响,理论应力值与加工过程中的实际应力值必然存在误差,导致磨盘理论面形与加工过程中实际面形的误差,影响整个系统的加工精度。因此对驱动器应力反馈数据的测量与分析至关重要,但目前国内尚无独立的动态应力检测系统。本文提出的一种基于DSP的实时信号采集系统的设计方案,目的就在于采集磨盘工作过程中驱动器的应力反馈数据。 在介绍了该数据采集系统采用TI的TMS320F240型DSP作为核心处理器件的必要性后,简述了系统的结构与功能。详细介绍了系统的硬件设计和实现方案,包括DSP最小系统,A/D转换通道,通信接口等;论述了如何使用FPGA作为DSP与其外围器件之间的接口,并给出了详细的FPGA内部逻辑设计过程。本文详细叙述了系统软件的设计与实现过程,包括数据采集控制,前期处理,数据通信等。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://ir.ioe.ac.cn/handle/181551/196
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黎翔英. 基于DSP的能动磨盘驱动器应力反馈数据实时采集系统研究与设计[D]. 光电技术研究所. 中国科学院光电技术研究所. 2006.
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