基于直线电机的标记打印机打印部件的研究

摘要

本文简述了现有SJ-7100气动标记打印机的工作原理,分析了气动打印头工作过程中的各个环节.使用PCL-812PG多功能数据采集卡和QH8500位移传感器对气动打印头的运动特性和打印深度进行了测试,利用测试和计算所得的数据,对其运动特性做出分析,利用Matlab软件绘制和拟合了其各个运动规律随气体压力变化的规律曲线,得到了一些的指导性结论.利用这些结论来指导基于直线电机的标记打印机产品的研制和开发,选择了具有直线振荡功能原理的圆筒型直线感应电机作为标记打印机打印头的驱动装置.利用其直线往复运动功能原理进行了结构设计,在建立了直线感应电机驱动的标记打印机打印头运动的数学模型情况下,阐明了电磁场中各个参量与电机工作过程的关系,分析了各个运动参数对性能的影响情况.根据各种控制原理和控制策略,提出了直线感应电机交流变频调速的控制方案,设计了基于单片机控制电路框图,利用Matlab进行了计算机仿真分析,并且得到了和气动标记打印机一致的结果.从而证明现有的机械和控制系统方案是可行的,为进一步的实验提供了理论和数据参考.

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

1绪论

1.1引言

1.2标记打印机发展动态

1.2.1气动标记打印机的特点

1.2.2电动标记打印机国内外技术发展的动态

1.3直线电机的发展和应用

1.3.1直线电机的发展和演变

1.3.2直线电机在国内的应用

1.4本课题的选题意义和研究重点

2气动标记打印机性能测试实验与数据采集

2.1气动标记打印机的概述和组成

2.2气动标记打印机打印部件

2.3打印部件性能测试实验

2.3.1测试系统组成原件和方法

2.3.2测试方案的选定

2.4数据的采集及其处理

2.4.1传感器的标定

2.4.2数据的采集和分析

3直线电机驱动的标记打印机打印系统

3.1产品的需求分析

3.2直线电机的工作原理

3.3圆筒型直线感应电动机的特点和结构

3.4性能参数分析和计算

3.4.1打印深度测量

3.4.2打印部件运动参数确定

4圆筒直线感应电机驱动的打印冲击部件设计与分析

4.1圆筒型直线感应电机的参数分析与基本特性

4.1.1电流层与气隙磁场特性

4.1.2圆筒型直线感应电机的基本特性

4.2圆筒型直线感应电机在标记打印机上的应用

4.2.1圆筒型直线感应电机驱动的工业标记打印部件设计方案及结构

4.2.2圆筒型直线感应电机驱动的工业标记打印部件的特点

4.2.3直线感应电机新的应用问题的讨论

5基于直线电机的标记打印机打印部件的控制系统设计及其仿真

5.1直线驱动装置的控制策略和控制原理

5.1.1直线感应电机的控制策略

5.1.2 PID控制原理和算法

5.2圆筒型直线感应电机运动特性分析和数学模型建立

5.3基于直线电机的标记打印机打印部件的控制方案

5.3.1控制方案的分析和选取

5.3.2控制电路的设计和分析

5.4直线感应电机打印头运动的仿真

6结论

参考文献

在学研究成果

致 谢