基于激光定位与扫描的钢包壁厚测量系统

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外钢包壁厚研究现状

1.2.1 电容法

1.2.2 电阻法

1.2.3 热电偶法

1.2.4 超声波法

1.2.5 模型推演计算法

1.2.6 激光测距法

1.2.7 其他检测法

1.3 主要内容及章节安排

2 钢包壁厚测量系统总体设计

2.1 激光测距原理

2.1.1 脉冲法测距

2.1.2 三角法测距

2.1.3 干涉法测距

2.1.4 相位法测距

2.2 钢包壁厚测量方案

2.2.1 测量流程及原理

2.2.2 测量模式

2.3 钢包壁厚测量系统硬件组成

2.4 激光测距传感器选型

3 钢包壁厚计算方法及软件设计

3.1 钢包位置定位

3.1.1 定位方案选择

3.1.2 钢包定位原理

3.2 三维重建原理

3.2.1 坐标系建立

3.2.2 测量坐标系中测点坐标计算

3.2.3 测点坐标转换

3.3 钢包内壁厚度计算方法

3.3.1 钢包基准模型的建立

3.3.2 测点数据与基准模型对比

3.4 钢包壁厚测量系统软件设计

3.4.1 软件系统总体结构

3.4.2 软件系统运行流程

3.4.3 人机交互界面

4 基于模糊PID的扫描平台步进控制

4.1 扫描平台结构

4.2 步进电机原理及选型

4.2.1 步进电机特点

4.2.2 步进电机选型

4.2.3 三相混合式步进电机工作原理

4.3 步进电机驱动器选型

4.4 步进电机闭环控制及系统结构

4.4.1 步进电机控制方式选择

4.4.2 步进电机控制系统结构

4.5 基于模糊PID的步进电机位置控制

4.5.1 PID控制基本原理

4.5.2 模糊控制基本原理

4.5.3 模糊PID控制基本原理

4.6 基于模糊PID的步进电机控制系统仿真

4.6.1 步进电机数学模型

4.6.2 模糊PID控制器设计

4.6.3 步进电机控制系统仿真

5 钢包壁厚测量系统现场应用及误差分析

5.1 实验室调试

5.1.1 实验平台搭建

5.1.2 实验测试

5.2 现场实验

5.2.1 测量工位的选取

5.2.2 钢包壁厚测量系统安装位置及保护措施

5.2.3 现场钢包测量

5.3 系统误差分析

6 结论与展望

6.1 工作总结

6.2 研究展望

致谢

参考文献