激光技术在煤矿绞车提升安全监测中的应用2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

激光技术在煤矿绞车提升安全监测中的应用PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章　引言1

1.1　研究的目的和意义1

1.2　提升机安全监测的现状2

1.2.1　现有方式3

1.2.2　存在的问题4

1.3　激光安全监测定位系统5

1.3.1 激光安全监测定位系统的现状和发展5

1.3.2　分类及优缺点8

1.4　基于激光技术的提升机安全监测10

1.4.1　激光安全监测定位的理论依据10

1.4.2 采用FPGA实现的相位检测11

1.5　总体思路与技术方案12

1.5.1　研究内容12

1.5.2　研究方法13

1.5.3　技术方案13

1.6　解决的问题13

第2章　相位式激光安全监测系统总体设计16

2.1 激光相位法安全监测定位的原理和方法16

2.1.1　相位法测距原理16

2.1.2　相位法激光跟踪定位常用方法17

2.1.3 基于FFT算法的数字相位计22

2.2　典型的相位测距系统简介24

2.2.1 相位测距系统的方案简述24

2.2.2　现有测距系统存在的问题24

2.3　相位式安全监测定位系统的总体设计方案25

2.3.1　提升机安全监测系统现状25

2.3.2　跟踪定位系统参数确定25

2.3.3　测距系统的总体框图30

2.3.4　测距系统结构简介30

第3章　相位式激光测距安全监测系统的主要结构单元33

3.1　光学系统33

3.1.1　发射光学系统33

3.1.2　接收光学系统34

3.2　精密信号源36

3.2.1　DDS概述36

3.2.2　精密信号源的实现37

3.3　半导体激光器调制驱动电路39

3.4 自动增益控制电路40

3.4.1 自动增益控制电路的构成40

3.4.2 自动增益控制电路工作原理42

3.5　差频放大电路42

3.5.1 MC1496差频原理42

3.5.2 MC1496差频的电路实现43

3.6　A/D采样单元44

3.7　主处理器电路硬件设计45

3.7.1　键盘接口电路46

3.7.2　复位及监控电路46

3.7.3　时钟接口电路48

3.7.4　液晶显示接口51

3.7.5　串口电路54

第4章 激光测距中相位检测的FFT算法硬件设计59

4.1 用FFT实现相位法的检测59

4.1.1　FFT实现相位法检测原理59

4.2 FPGA芯片开发简介72

4.2.1 FPGA简介76

4.2.2 基于FPGA的开发过程81

4.2.3 VHDL语言83

4.3　FFT处理机的常用硬件结构86

4.3.1　顺序处理机86

4.3.2　级联处理机（流水线处理机）86

4.3.3　并行迭代处理机87

4.3.4　阵列处理机88

4.4 FFT硬件处理系统的优化89

4.4.1 提高FFT处理机速度的措施89

4.4.2　提高FFT处理器运算精度的方案选择93

4.5 FFT硬件处理系统的构建96

4.5.1　蝶形运算单元的设计97

4.5.2 双端口RAM的定制101

4.5.3　旋转因子ROM的定制103

4.5.4　控制单元的设计104

4.5.5　地址发生器的设计106

第5章　实验结论及分析109

5.1 FFT处理器实验结果与分析109

5.1.1　实验结果109

5.1.2　结果分析112

5.2　安全监测系统实验设计结果验证112

5.2.1　合作反射物实验结果112

5.2.2　开关信号控制器实验结果114

5.2.3　系统实验数据验证115

5.2.4　提升系统现场调试数据118

第6章　系统调试与优化119

6.1 电路的调试与优化119

6.1.1　信号完整性分析119

6.1.2　硬件调试120

6.1.3　软件调试121

6.2　工业性试验报告122

6.2.1　主要技术参数和性能122

6.2.2　试验目的和要求123

6.2.3　试验内容123

6.2.4　试验方法123

6.2.5　工业性试验报告124

6.2.6　对系统技术先进性、实用性及安全性等的考查129

6.2.7　试验结论129

第7章　结论及需解决的问题130

7.1　结论130

7.1.1　创新性成果130

7.1.2　研究的意义131

7.2　需解决的问题131

7.2.1　算法功能上131

7.2.2　系统实现功能上132

附录133

参考文献146