陈 军，罗维平



基于ARM Cortex M7内核的高速振镜控制系统

陈 军，罗维平*

（武汉纺织大学 机械工程与自动化学院，湖北 武汉 430200）

激光加工技术日益成熟，其技术的核心难点在于其振镜控制系统的设计，目前业界在激光振镜控制部分还存在一些问题。本文针对目前存在的功耗大、精度低、电路复杂等问题，研究一种基于ARM Cortex M7内核和XY2-100协议的高速振镜控制系统，有效降低控制信号传输过程中的衰减，并对激光固有的几何畸变提出一种有效的优化补偿方案，通过制作DEMO板和试验验证了整个系统的运行稳定性，在速度、精度方面比业界现有控制系统更胜一筹，满足实际加工要求，可实现每秒2万多次振镜偏转，位置控制准确，本系统具有较大应用前景。

激光加工；振镜控制；畸变补偿；STM32；高速；低功耗

高速激光振镜是应用在激光加工行业的一种数字扫描振镜，其专业名词叫做高速扫描振镜。它是激光扫描技术应用最为广泛的一种扫描方式，主要是指振镜电机带动反射镜偏转，进而带动激光光束在扫描平面上移动，进行扫描，振镜电机采用X、Y两个电机控制，一个时刻确定一个点的位置，通过扫描频率控制不同时刻点的位置从而达到整个扫描图案的变换，扫描频率越低图案越明显，而振镜的控制是扫描成像的关键。传统振镜控制系统主要由PC机控制，其控制数据由软件产生，经过PC机中断送出，但由于PC机的非实时系统因素，可能造成扫描不均匀、偏转角精度低、功耗高等缺点，由此也会带来激光控制系统的几何畸变[1]，无法满足现代激光控制系统要求的高精度、小型化、低功耗等要求。……