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基于PLC的单轴惯导测试转台伺服系统的研究

作　者: 何航
导　师: 李金刚
学　校: 西安理工大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 转台直接驱动电机 PLC控制
分类号: V216.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

惯导测试转台作为航空航天领域中进行模拟、仿真的关键设备,它的优劣直接关系到仿真试验的可靠性和可信度,是保证航空航天产品和武器系统精度和性能的基础。因此,惯导测试转台的研制在飞行器的研制过程中有非常重要的作用。本项目以单轴惯导测试转台为研究对象,在国内外转台研究现状的基础上,根据转台预定的性能指标和实际情况,依照单轴转台数学模型,分析惯性转台的工作原理,做出以PLC+触控屏为控制核心,驱动盘式伺服电机控制转台的设计方案。分析出运用盘式伺服的方法可以提高单轴惯导测试转台的精度,使转台小型化。对PLC、触控屏进行编程,在PLC程序编写中采用模块化方式,使程序调用简单,使用方便。并且在PLC控制中加入误差修正环节,通过闭环检测把转台误差减小到最低。为了便于转台试验方便,本项目设计了基于单片机的键盘,显示电路。参与了转台机械台体的设计,对转台精度进行检测。测试结果表明,转台机械台体、回转精度以及调速范围均达到设计要求。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-12
  1.1 课题研究的背景及意义  7
  1.2 国内外惯导测试转台的发展状况  7-9
    1.2.1 国外发展概况  8
    1.2.2 国内发展概况  8-9
  1.3 单轴惯导测试转台的主要技术问题和发展趋势  9-11
    1.3.1 惯导测试转台的主要技术问题  9-10
    1.3.2 惯导测试转台的发展趋势  10-11
  1.4 课题来源及主要研究内容  11-12
2 惯导测试转台结构、性能及其运动分析  12-19
  2.1 引言  12
  2.2 转台的分类  12
  2.3 惯导测试转台整体结构组成  12-13
  2.4 惯导测试转台的数学模型与运动分析  13-17
    2.4.1 惯导测试转台的数学模型  13-15
    2.4.2 惯导测试转台的运动分析  15-17
    2.4.3 惯导测试转台的转动力矩方程  17
  2.5 转台伺服控制系统中的不确定因素  17-19
3 单轴惯导测试转台台体部分的设计  19-25
  3.1 引言  19
  3.2 单轴惯导测试转台主要技术指标  19-20
  3.3 单轴惯导测试转台的电机选型  20-23
  3.4 单轴惯导测试转台台体的设计  23-25
4 单轴惯导测试转台伺服控制系统设计  25-41
  4.1 几种控制方案的比较  25-26
  4.2 伺服控制单元的设计方案  26-28
  4.3 伺服控制单元的控制方法  28-29
  4.4 电机及驱动器的数学模型  29-30
  4.5 转台对象数学模型的建立  30-31
  4.6 伺服控制器的设定  31-37
    4.6.1 驱动控制器PID参数的设计  34-37
  4.7 显示、键盘电路的设计  37-41
5 单轴惯导测试转台的软件设计  41-56
  5.1 PLC软件设计  41-51
    5.1.1 位置控制方式  42-49
    5.1.2 速率控制方式  49-50
    5.1.3 自动控制方式  50-51
  5.2 触控屏的软件设计  51-53
    5.2.1 常驻界面的设计  51-52
    5.2.2 常用角度、速度界面的设计  52
    5.2.3 非常用角度、速率的设计  52-53
    5.2.4 自动控制界面  53
  5.3 转台操作说明  53-54
  5.4 转台的设计结果  54-56
6 总结与展望  56-57
  6.1 总结  56
  6.2 展望  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-60
附录  60-65

基于PLC的单轴惯导测试转台伺服系统的研究

内容摘要

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