雙軸位置轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本論文的主要研究內(nèi)容為雙軸位置轉(zhuǎn)臺(tái)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。所涉及的雙軸轉(zhuǎn)臺(tái)主要用于測(cè)量特定旋轉(zhuǎn)變壓器的性能及精度，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)是該轉(zhuǎn)臺(tái)的重要組成部分，本文將就此展開研究。
　　轉(zhuǎn)臺(tái)是一種復(fù)雜的慣性技術(shù)測(cè)試設(shè)備，它可以提供角位置、角速度、角振動(dòng)等試驗(yàn)環(huán)境，模擬被測(cè)設(shè)備或傳感器的實(shí)際工作情況，并對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，得到被測(cè)對(duì)象的精度和重復(fù)性能，從而為判定被測(cè)對(duì)象技術(shù)指標(biāo)和性能奠定科學(xué)基礎(chǔ)。因此轉(zhuǎn)臺(tái)在航空、航天以及武器制造領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。
　　

2、論文首先以系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)要求和工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)，進(jìn)行轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)主要包括驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)，碼盤和機(jī)柜等關(guān)鍵器件的選型和主要參數(shù)的確定。軟件設(shè)計(jì)則根據(jù)集散式原則，建立上位機(jī)軟件系統(tǒng)和下位機(jī)實(shí)時(shí)系統(tǒng)，并根據(jù)技術(shù)指標(biāo)提煉出軟件的功能需求和工作流程。
　　然后針對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行控制算法的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)是按照數(shù)字控制的連續(xù)化設(shè)計(jì)步驟依次進(jìn)行，根據(jù)原理建模的方法，分別建立了電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器和編碼器的數(shù)學(xué)模型，由此建立了伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模

3、型。進(jìn)而按照線性系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原理和細(xì)化后的設(shè)計(jì)指標(biāo)，在確定控制周期和運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃算法后，設(shè)計(jì)數(shù)字PID算法進(jìn)行轉(zhuǎn)臺(tái)的三環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在經(jīng)過離散化后給出了PID算法的數(shù)字實(shí)現(xiàn)及其改進(jìn)算法，整個(gè)控制算法在Matlab下進(jìn)行仿真。
　　最后將整個(gè)控制算法寫入到下位機(jī)實(shí)時(shí)控制程序中，進(jìn)行位置定位精度測(cè)試。在對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行位置精度測(cè)量之前，分析了影響位置精度的主要因素；然后設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)臺(tái)的精度測(cè)量實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明整套系統(tǒng)滿足系統(tǒng)的定