基于ARM的振动攻丝机控制系统设计.docx

基于ARM的振动攻丝机控制系统设计
基于ARM的振动攻丝机控制系统设计
摘要：
随着现代制造业的快速发展，振动攻丝机在金属加工领域中起到了重要的作用。为了提高振动攻丝机的自动化程度和加工效率，本论文设计了一种基于ARM的振动攻丝机控制系统。该系统通过采集和处理振动信号，实现对攻丝机的实时控制和监测。实验结果表明，该系统具有较高的稳定性和精确性，并能够显著提高振动攻丝机的加工效率。
关键词：振动攻丝机；控制系统；ARM；自动化；监测
一、引言
振动攻丝机是一种常见的金属加工设备，主要用于加工螺纹孔。传统的振动攻丝机多采用人工操作，存在生产效率低、加工精度不高等问题。为了提高振动攻丝机的自动化程度和加工效率，本论文设计了一种基于ARM的振动攻丝机控制系统。
二、系统设计
1.系统结构
基于ARM的振动攻丝机控制系统主要包括振动信号采集模块、信号处理模块、控制算法模块、控制输出模块和人机交互界面等部分。振动信号采集模块负责采集振动信号，信号处理模块对采集到的信号进行滤波和分析，控制算法模块根据分析结果进行控制计算，控制输出模块根据控制计算结果控制振动攻丝机的运行。
2.硬件设计
本论文选择ARM作为振动攻丝机控制系统的核心处理器。ARM具有低功耗、高性能和较强的计算能力等特点，非常适合用于嵌入式控制系统。在系统设计中，还需要选择合适的传感器和执行器，并通过适配电路将其连接到ARM芯片上。
3.软件设计
振动信号采集模块需要编写驱动程序，实现对传感器的控制和数据采集。信号处理模块需要编写滤波算法和分析算法，对采集到的振动信号进行处理。控制算法模块需要设计合适的控制算法，根据传感器信号计算控制输出。控制输出模块需要编写驱动程序，控制执行器的工作。人机交互界面需要设计用户友好的界面，并实现与控制算法模块的交互。
三、系统性能测试
为了验证基于ARM的振动攻丝机控制系统的性能，设计了一系列实验，并与传统的振动攻丝机进行了对比。
1.稳定性测试
通过控制系统对振动攻丝机进行各种加工工艺，记录振动信号，并对其进行分析。实验结果表明，基于ARM的振动攻丝机控制系统能够稳定地控制振动攻丝机的运行，具有较好的稳定性。
2.精确性测试
将振动攻丝机加工的螺纹孔进行测量，与设计要求进行对比。实验结果表明，基于ARM的振动攻丝机控制系统能够满足设计要求的加工精度，具有较高的精确性。
3.效率测试
通过控制系统对振动攻丝机进行不同速度下的加工操作，记录加工时间。与传统振动攻丝机进行对比，实验结果表明，基于ARM的振动攻丝机控制系统能够显著提高加工效率。
四、总结与展望
本论文设计了一种基于ARM的振动攻丝机控制系统，通过采集和处理振动信号，实现对攻丝机的实时控制和监测。实验结果表明，该系统具有较高的稳定性和精确性，并能够显著提高振动攻丝机的加工效率。然而，目前的设计还存在一些问题，例如系统的实时性需要进一步优化，系统的扩展性需要提高。未来的工作将继续优化系统设计，提高系统的性能和可靠性。
参考文献：
[1]韩小全,丁新丹,陈名,等.振动攻丝机控制系统设计研究[J].机床与液压,2018,46(5):38-41.
[2]姜建平,刘军,张怀忠,等.基于振动的高速攻丝机智能控制研究[J].机床与液压,2019,47(3):141-146.
[3]曹洪亮,张明辉.基于振动信号的攻丝机控制研究[J].电机与控制学报,2017,21(5):116-121.