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激光微加工系統(tǒng)及基于DSP+FPGA的控制單元的研究

作者：時(shí)間：2010-03-05 來源：網(wǎng)絡(luò)

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為了提高精度，DSP內(nèi)部按照浮點(diǎn)數(shù)據(jù)格式運(yùn)算，但是送給FPGA的數(shù)據(jù)卻是整型數(shù)據(jù)，所以在從浮點(diǎn)轉(zhuǎn)整型數(shù)據(jù)的過程中，小數(shù)位被丟失。當(dāng)矢量個(gè)數(shù)很多時(shí)，舍棄的小數(shù)位數(shù)據(jù)進(jìn)行大量累積，使加工效果變差。作為一個(gè)現(xiàn)場可編程邏輯芯片，FPGA因?yàn)槠涓咚偻降奶攸c(diǎn)，被用于對電機(jī)的控制，但其也有自身的缺陷。在排除了其他誤差的可能性后，對FPGA的性能進(jìn)行了標(biāo)定，發(fā)現(xiàn)隨著速度的提高，F(xiàn)PGA的輸出會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。根據(jù)高精度計(jì)數(shù)器的標(biāo)定，當(dāng)電機(jī)控制信號速度變大后，會(huì)有不同程度的脈沖個(gè)數(shù)丟失。
在經(jīng)過對上面兩個(gè)誤差的修正后，選用硅（100）進(jìn)行了部分微加工的實(shí)驗(yàn)。通過光學(xué)顯微鏡對結(jié)果進(jìn)行觀測可知，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了較好的微加工效果。在空氣環(huán)境下，采用20 kHz的激光頻率，獲得激光輸出能量為150 μJ，在2 mm/s的運(yùn)動(dòng)速度下加工出微六邊形，如圖6所示。

本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/191783.htm

為了滿足微加工的需要，設(shè)計(jì)了納秒脈沖激光微加工系統(tǒng)，尤其是實(shí)現(xiàn)了具有圖形解析和高速數(shù)據(jù)處理功能的控制單元，解決了現(xiàn)有設(shè)備的關(guān)鍵問題，使加工系統(tǒng)在操作性和精度上都有很大提升，為下一步工作的展開奠定了良好的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1] 鄧樹森.我國激光加工產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及市場展望[J].光機(jī)電信息，2007，24(2)：19-22.
[2] 喬東凱.激光加工機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)的研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2008(2)：160-162.
[3] 張永強(qiáng)，陳武柱，張旭東.基于PC的開放式多功能激光加工數(shù)控系統(tǒng)[J].應(yīng)用激光，2004，24(6)：368-370.

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