简易转台控制系统设计

三工位旋转工作台的控制设计

三工位旋转工作台的控制设计需要考虑以下几个方面：
1. 控制方式：可以采用手动控制或自动控制。

手动控制需要操作员手动控制旋转工作台的转动方向和速度，而自动控制则需要通过程序控制旋转工作台的转动。

2. 控制器选择：可以选择PLC、单片机或其他控制器。

PLC控制器可以实现较为复杂的控制功能，而单片机则适合于简单的控制任务。

3. 传感器选择：需要选择合适的传感器来检测旋转工作台的位置和速度。

常用的传感器包括编码器、光电开关等。

4. 控制算法：需要设计合适的控制算法来实现旋转工作台的控制。

常用的控制算法包括PID控制、模糊控制等。

5. 电机选择：需要选择合适的电机来驱动旋转工作台。

常用的电机包括步进电机、直流电机等。

6. 电路设计：需要设计合适的电路来实现控制器、传感器和电机之间的连接和控制。

综上所述，三工位旋转工作台的控制设计需要综合考虑以上几个方面，根据实际需求选择合适的控制方式、控制器、传感器、控制算法、电机和电路设计。

两轴转台控制系统设计

两轴转台控制系统设计
两轴转台控制系统设计
转台系统是以控制论、相似原理、系统和信息技术为基础,利用计算机和专用物理设备等辅助工具,为飞行器实验提供平台的专用设备.不同的转台系统对控制精度有着不同的要求,本文在给定技术指标的要求下,利用PMAC运动控制器,为转台设计了一套PID控制方案.通过对转台进行建模、仿真,验证了所设计方案的可行性.最后,搭建电路并调试系统,实现了预期的要求.
作者：李亮孙力闫杰 Li Liang Sun Li Yan Jie 作者单位：西北工业大学航天学院,西安,710072 刊名：电子测量技术 ISTIC 英文刊名：ELECTRONIC MEASUREMENT TECHNOLOGY 年，卷(期)：2009 32(2) 分类号：V448.25+3 关键词：转台系统 PMAC运动控制器 PID控制。

转台控制系统设计

电磁骚扰是指任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象。

它可以通过辐射和传导两种方式转播，而辐射骚扰的测试必须要考虑可重复性、经济性、准确性、抗干扰性和快速定位。

目前，在封闭的测试室，对辐射骚扰测试主要采用如下测试装置系统简图(如图2-1所示)。

3M0.8M图2-1电磁兼容测试装置系统简图方案（一）：本方案是将转台固定，将受试设备（EUT）置于其上，通过ARM7单片机控制步进电机的匀速转动，从而带动天线自下往上的移动，实现天线快速寻找EUT的最大噪声辐射位置。

其中天线接收的EUT的电磁骚扰主要来源于两个方面：第一是EUT对天线直接的电磁骚扰；第二是EUT的发出的电磁骚扰经过地面的反射使天线接收。

通过步进电机控制天线的移动接收到的数据经频谱分析仪传进电脑，最后经过软件处理将接收的数据以曲线的格式显示，在曲线上可以找到最大的辐射骚扰值的位置，并可将其打印出来。

方案（二）：本方案的转台是可控的，将受试设备（EUT）置于其上，由计算机发送转动的指令经ARM7单片机控制转台伺服电机使其匀速转动一周后，转台停止转动，此刻天线的步进电机原地接收电磁骚扰信号后，由计算机发送转动的指令经ARM7单片机控制天线匀速向上移动，同时天线将接收到得信号经频谱分析仪处理后所得的数据，经过串口发给计算机，由计算机里测试软件以一定的算法、最快的速度处理数据，以此找到设备在该点的最大电磁骚扰值。

等天线向上移动1M后，由计算机的测试软件发出指令，使天线停止，同时让再次匀速转动一周，在转动中有天线接收EUT发出的电磁骚扰信号，后面的步骤如上所述。

当计算机读完四次数据时天线移动到最顶端。

测试完毕，由测试软件发出指令使天线回到原始位置，以便下次的测试。

其中天线接收的EUT的电磁骚扰主要来源于两个方面：第一是EUT对天线直接的电磁骚扰；第二是EUT的发出的电磁骚扰经过地面的反射使天线接收。

通过步进电机控制天线的移动接收到的数据经频谱分析仪传进电脑，最后经过软件处理将接收的数据以曲线的格式显示，在曲线上可以找到最大的辐射骚扰值的位置，并可将其打印出来。

单轴转台伺服控制系统电路设计

Ｐ２１６Ｓ８７和ＩＲＭＣＫ０２３为核心进行了控制电路软硬件设计。
关键词：轴转台：永磁同步电机；能功率模块；ＲＫ０单智ＩＭＣ２３
中图分类号：Ｐ９；Ｍ３１Ｔ３１Ｔ４文献标识码：Ａ
３硬件设计
图１为基于ＩＭＫ０ＲＣ２３的永磁同步电机伺服控制系统结构原理图。
整个系统由主电路、制电路和辅助电路组成。其中主控
ＦｇＳｒｃｕｅｏｈｅｖｏｔｌｓｓｅｆｒＰＭＳｉ．１ｔｕｔｒｆｔｅｓｒｏｃｎｒｙｔｍｏｏＭ
算、ｌｒ换等闭环控制所需的所有功能单元．有功能全Ｃａｋ变所
调节器参数、电流反馈范围、ＷＭ载频等）Ｐ和监视系统状态。因此，课题将ＩＭＣ２３作为主控芯片进行永磁同步本ＲＫ０电机伺服控制系统的硬件和软件设计。
电路由电源模块、功率驱动电路和永磁同步电机等组成；控制电路由ＴＳ２Ｆ８２ＤＰ和ＩＭＫ０Ｍ３０２１ＳＲＣ２３以及外围电路联
三相驱动电源输入端ＶＦＶＦＶＢ与驱动电源ＧＤＵＢ、ＶＢ、ＷＦＮ
ａｃｕｔｒｎＲＭＣ０ｓｓｒｏｃｎｒｌｒｉｐｏｏｅｈｓｐｐｒＴｅｔｅｈｒｗｒｎｏｔａｅａｅｄｓｇｅａｅｓｔａｏｄＩａａＫ２３ａｅｖｏｔｌｒｐｓｄｉｔｉａｅ．ｈｎ，ｈａｄａｅａｄｓｆｒｒｅｉｎｄｂｓｄｏｅｓｎｗｏｅＰ２８７ＩＭｎＲＭＣ０．ｎｔＳ１６ｈＰａｄＩＫ２３

转台计算机伺服控制系统设计

转台计算机伺服控制系统设计飞行仿真转台为高精度的复杂控制系统，是地面半实物仿真的关键设备，用以模拟飞行器在空中的各种动作和姿态，包括偏航、滚转和俯仰，实际上是一种电信号到机械运动的转换设备。

把高精度传感器如陀螺仪、导引头等安装于转台之上，将飞行器在空中的各种姿态的电信号转化为转台的三轴机械转动，以使陀螺仪、导引头等敏感飞机的姿态角运动。

“高频响、超低速、宽调速、高精度”成为仿真转台的主要性能指标和发展方向。

其中，“高频响”反映转台跟踪高频信号的能力强；“超低速”反映系统的低速平稳性好；“宽调速”可提供很宽的调速范围；“高精度”指系统跟踪指令信号的准确程度高。

1 转台系统介绍图1是国产某型号三轴转台，除外框为音叉式结构外，内、中框均为闭合式结构，三框可连续旋转，驱动均采用电动机。

被测陀螺安装于内框上，其输入输出电信号通过导电环从外框底座引出。

三框的物理定义是：内框代表滚转、中框代表俯仰、外框代表偏航，三框同时动作便可以模拟陀螺仪在三维空间的真实动作和姿态。

图1 三轴模拟转台及其示意图系统的驱动部分为：外框采用一个直流力矩电动机；中框采用两个电气并联同轴连接的直流力矩电动机；内框采用一个直流力矩电动机。

这些电动机由各自的脉冲调宽放大器（PWM）提供可控直流电源。

三框各有一个测速发电机和一个感应同步器，用以实时检测框架的旋转角速度和角位置。

不同用途的测试转台的对性能指标的要求也不同。

一般转台的主要技术指标包含：静态精度（达到千分之几度）、角速度范围（从千分之几度/秒到几百度/秒）、频率响应要求较宽，并具有一定的负载能力要求，且三个框架都具有最大速率的限制。

2 三轴测试转台的总体控制结构转台三个框架的控制是相互独立的，因此转台的控制系统可以采用如图2所示的原理方案。

该系统为上下位机结构的计算机控制系统。

以一台工控机作上位机，实现对伺服系统的监控、检测和管理。

上位机提供操作者的人机界面，实现对整个转台系统的在线检测、安全保护、性能检测和系统的运动管理以及数据处理。

小型数控钻床旋转平移工作台控制系统设计

小型数控钻床旋转平移工作台控制系统设计毕业设计（论文）题目：小型数控钻床旋转平移工作台操纵系统设计何强届别：2020届院别：机械工程学院专业：机械电子工程指导教师：余晓峰职称：副教授完成时刻：2020/4/25摘要在机械加工行业中，旋转平移钻床工作台使用量专门大，为了提高加工效率，保证加工精度，必须对钻床工作台进行数控化改进。

本文对传统钻床工作台存在的不能专门好的在圆周方向上钻孔问题，设计了一款立式钻床旋转工作台。

本文确定数控钻床工作台整体结构设计方案，对机械部分对圆周方向上旋转，x、y方向上平移做了重点设计。

对操纵系统部分，本文阐述了用单片机操纵交流伺服电机以实现钻床工作台旋转、平移过程。

阐述了整个系统的操纵原理。

本课题所设计的工作台，其加工过程是将所需加工孔的数据通过输入设备输入到操纵系统，然后系统依照工件上所需加工孔的坐标，是工作台运动到孔的位置，实现对工件的全自动钻孔，同时系统在加工过程中实时显示加工数据。

关键词：传动系统；操纵系统；步进电动机AbstractIn the mechanical processing industries,rotary drilling machine working table used in large quantities,in order to improve the processing efficiency,ensuring the processing precision,to table of the drilling machine NC improvement.Based on traditional drilling machine working table problem,design a vertical drilling machine rotary table.Based on the domestic and intermational current situation and development trend undertook an anakysis,in determining the overall scheme,elaborated with SCM control ACservo motor to achieve drilling machine worktable rotation,translation process.The first running process of the CNC drilling designed by the subject,is to input the processing data about the hole into the control system by the entering equipment,then find the location of location of the hole by moving the table according to coordinate of the hole,and the procedding data of the system displayed in real-time.Key words: drive system；control system；stepping motor目录1绪论 ....................................................... (5)1.1 现状 (5)1.2 进展前景 (5)2.1工作原理及总体框图 (6)2.2流程图 (6)3 旋转工作台传动系统设计 (8)3.1旋转部分设计 (8)3.1.1工作台箱体设计 (8)3.1.2传动比及参数确定 (9)3.1.3步进电机的选择 (10)3.1.4 轴的设计 (12)3.1.5轴承的选择 (14)3.1.6联轴器的选择 (14)3.2工作台X-Y机械部分设计 (15)3.2.1 确定工作台的尺寸极其重量 (15)3.2.2滚珠丝杠参数运算与选型 (16)3.2.3 滚动导程参数运算与选型 (17)3.2.4步进电机参数运算与选型 (18)3.2.5 支撑座参数设计 (19)3.2.6 联轴器的选择 (20)4 工作台操纵系统设计 (21)4.1操纵系统元器件的选择 (21)4.1.1 单片机的选择 (21)4.1.2最小系统设计 (21)4.1.3I/O接口芯片选择 (22)4.1.4译码器的选择 (23)4.1.5 地址分配 (24)4.2操纵系统电路的设计 (25)4.2.1主控电路设计 (25)4.2.2 I/O接口电路设计 (25)4.3辅助电力路的设计 (26)4.3.1键盘显示接口电路 (26)4.3.2步进电机操纵电路 (27)4.3.3脉冲分配 (28)4.3.4 驱动电路 (29)4.3.5光隔离电路 (29)4.3.6功率放大器和时钟电路 (30)4.3.7复位电路 (30)4.3.8越界报警电路 (31)4.3.9掉电爱护电路 (32)5致谢--------------------------------------------------------------------33 6参考文献----------------------------------------------------------------34 7附录---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------361绪论1.1 现状中国分度回转工作台产业领域的进展存在专门多问题，如在产业结构规划布局上不合理，劳动力密集型产品在生产上占据了要紧部分；技术类密集型产品在生产上只占据了专门少的一部分，同时与西方发达工业国家相比有专门大的差距；生产要素至关重要的阻碍正在逐步削弱。

设计一个3工位旋转工作台的控制系统设计

任务书课题十二、设计一个3工位旋转工作台的控制系统1.动作特性其工作示意如图所示。

三个工位分别完成上料、钻孔和卸件。

工位1：上料器推进，料到位后退回等待。

工位2：将料夹紧后，钻头向下进给钻孔，下钻到位后退回，退回到位后，工件松开，放松完成后等待。

工位3：卸料器向前将加工完成的工件推出，推出到位后退回，退回到位后等待。

2.控制要求工位2工作台示意图1）用选择开关来决定控制系统的全自动、半自动运行和手动调整方式。

2）手动调整采用按钮点动的控制方式。

3）系统处于半自动工作方式时，每执行完成一个工作循环，用一个起动按钮来控制进入下一次循环。

4）系统处于全自动运行方式时，可实现自动往复地循环执行。

5）系统运动不很复杂，采用4台电机。

6）对于部分与顺序控制和工作循环过程无关的主令部件和控制部件，采用不进入PLC的方法以节省I/O点数。

7）由于点数不多，所以用中小型PLC可以实现。

3.时间安排第1-2天：根据设计任务查阅相关文献；第3-6天：选择一种合适的设计方法，制定详细的设计方案，设计出满足要求的电器控制系统并验证其正确性；第7-8天：编写课程设计报告；绘制相关电气图纸。

第9-10天：提交课程设计报告；进行课程设计答辩。

4.所需提交的材料1）编写输入输出对照表。

包括信号名称、外部元件号、内部继电器号2）绘制PLC外部接线图3）绘制功能流程图；4）编写、调试梯形图或语句表程序目录任务书 0第1章课程设计任务说明 (1)1.1 课题简介 (1)1.2 系统总体方案设计概述 (1)第2章课程设计任务分析 (2)2.1 设备机构组成分析 (2)2.2 设备工作过程分析 (2)第3章控制方案设计 (3)3.1 总体方案设计 (3)3.2 电气系统设计 (4)3.3 电气控制系统设计 (4)3.3.1 系统控制与信号分析 (4)3.3.2 I/O分配表 (5)3.3.3 I/O端子接线图 (6)第4章控制流程分析 (7)4.1 功能图 (7)4.2 梯形图 (8)4.3 语句表 (11)课程设计心得 (14)参考文献 (15)第1章课程设计任务说明1.1课题简介随着信息技术的普及和发展，尤其是跨入2000年后，红外技术得到了迅猛发展，机械加工的方法和手段也逐渐变得丰富起来，各种先进技术被人们引入机械行业中来形成各种新兴学科。

航空转台通用控制系统设计与研究

航空转台通用控制系统设计与研究型、电机类型、编码器点数精确到具体转台。

下位机平台分为数据处理模块、位置跟踪模块、速率校准模块；上位机界面设有综合控制区、单轴控制区、角位置速率显示区、波形显示区。

软件系统由上下位机共同作用完成，可实现控制三个轴、任意两个轴或任意一个轴位置和速率等功能。

转台的精度控制基于误差控制理论，上位机给出的指令值与转台运转实际的反馈值之间的差值为误差，系统的精度目标就是使这个误差等于零，达到指令值等于反馈值。

该误差经过控制算法计算产生一个数字电压值，通过DA 转换为模拟电压输出给电机驱动器，电机驱动器根据给定的电压驱动转台各轴的电机，实现对电机的控制。

利用MATLAB 仿真环境，建立仿真模型，搭建算法控制器，通过算法不断计算，推导出最优的参数组合，实现控制系统的精确控制。

3 通用控制系统原理分析3.1 通用控制系统控制结构通用控制系统主要由电流环闭合回路与位置环闭图2 控制回路图1 控制系统结构图图3 数字PID 控制器原理图图4 通用转台软件结构框图调试程序通过对转台控制系统进行参数整定，根据PID控制算法调节系统的数学模型，通过定点试验方法分别找出最合理的KP与KI数值,得到最完美的算法模型，调试过程通常采用一个参数不变调试另一个参数的办法，不断根据测试状态缩小的数值，且每台转台每轴都需要提前进行大量的调试，调试出固定参数，将得到的数学参数烧写到DSP+FPGA组合控制模块。

控制程序根据已经固定的数学参数模型，通过DSP+FPGA组合控制模块对控制系统执行元件输送特定的命令，并通过DA数字信号转换为模拟信号，此信号作为电机驱动器输入，控制着电机驱动器对相应的电机进行指令控制，控制转台按照控制程序给出的控制指令进行运动，从而实现控制转台的速度、位置、模式、状态写入的功能，此前根据转台的差异性选择不同的转台，同时，程序也会进行判读是否转台选择正确，根据反馈数据分析出问题所在，给出错误提示，及时进行位置制动，防止出现图5 通用转台控制系统界面图结语通过将通用控制系统进行台体选型、电机选型、编码器选型区分出控制台体类型；通过将通用控制系统进行分模块设计，实现任意一轴单独运转、任意两轴运转及三轴连续运转，实现多轴精确定点控制；通过给出任意一轴目标位置及目标速度，实现台体定速、定点运行。

转台技术方案

转台技术方案是指为了满足工业生产中对于工件加工、检测等需要，设计和制造一种能够实现旋转、倾斜、翻转等运动的设备。

以下是一种常见的转台技术方案：
1.结构设计：转台通常由底座、支撑架、旋转部、倾斜部、翻转部等组成。

底座用于固定转台，支撑架用于支撑旋转部、倾斜部、翻转部等组件，旋转部用于实现工件的旋转运动，倾斜部用于实现工件的倾斜运动，翻转部用于实现工件的翻转运动。

2.运动控制：转台需要实现多种运动，因此需要配备运动控制系统。

常见的运动控制方式包括伺服电机、步进电机等，通过控制器实现转台的精确运动控制。

3.传感器：为了保证转台的运动精度和安全性，需要配备多种传感器，如位置传感器、角度传感器、力量传感器等，实时监测转台的运动状态，保证转台的安全性和精度。

4.安全保护装置：转台在运行过程中需要考虑安全问题，因此需要配备相应的安全保护装置，如限位开关、急停开关、安全光幕等，确保操作人员的安全。

需要注意的是，转台技术方案的具体实现方式和细节可能因应用场景和需求不同而有所差异，需要根据具体情况进行设计和制造。

基于PLC的流水线转台控制系统设计

基于PLC的流水线转台控制系统设计流水线是工业生产中常见的自动化生产线，其主要用于完成产品的加工、组装等生产过程。

而流水线转台控制系统作为流水线生产中的一个重要组成部分，其作用是控制流水线上的转台运动，使得产品能够按照设定的路径进行移动和处理。

在过去的生产过程中，流水线转台控制系统通常采用传统的电气控制方式，但是这种方式存在着诸多问题，例如控制精度低、响应速度慢、维护成本高等。

为了解决这些问题，人们开始研究基于PLC的流水线转台控制系统，通过PLC控制器来实现对流水线转台的精确控制和管理，提高生产效率和质量。

的主要目的是实现流水线上转台的运动控制，使得产品能够按照预定轨迹进行移动和加工。

在传统的电气控制系统中，通常采用接触器、继电器等元件进行控制，但是这种方式存在着许多不足之处，如控制精度不高、响应速度慢、可靠性差等。

而基于PLC的控制系统则能够通过编程实现对转台的精确控制，提高生产效率和产品质量。

基于PLC的流水线转台控制系统设计通常包括硬件设计和软件设计两个方面。

在硬件设计方面，需要选择适合的PLC控制器、传感器、执行器等硬件设备，并设计合适的电气控制线路和接口电路，以实现对流水线转台的电气控制。

在软件设计方面，需要编写PLC程序，实现对流水线转台的运动控制、参数设置、故障诊断等功能。

通过硬件设计和软件设计的协同配合，可以实现对流水线转台的精确控制和管理。

在硬件设计方面，基于PLC的流水线转台控制系统通常采用模块化设计，将PLC控制器、传感器、执行器等硬件设备模块化安装在流水线上，便于维护和更换。

其中，PLC控制器作为控制系统的核心，负责接收传感器采集的信号、根据预设程序控制执行器的运动，实现对流水线转台的精确控制。

而传感器则用于检测转台的位置、速度等信息，将这些信息反馈给PLC控制器，以实现对转台位置和运动状态的监控。

执行器则根据PLC控制器的指令，驱动转台进行运动。

在软件设计方面，基于PLC的流水线转台控制系统需要编写PLC程序，实现对转台的运动控制、参数设置、故障诊断等功能。

简易数控工作台及其控制系统设计

简易数控工作台及其系统设计摘要目前在多种机械设备中均需要精密定位，而其中的三维精密定位工作台作为关键部件将直接影响其整机的性能和精度。

为保证机器性能，工作台要在X方向和Y方向实现快速准确的定位，并且要求在Z方向能够实现精确调整和定位，要实现快速和准确定位，必须对工作台进行改装，使用步进电机和控制卡。

本文设计的工作台就是基于单片机控制的三维数控工作台。

建立一台在技术性、经济性、实用性等方面都比较良好的数控三维工作台，作者在完成课题期间研究了数控系统、交流伺服系统、单片机运动控制卡、55BF009交流伺服步进电机，做了很多设计、安装和调试工作。

工作台机械结构的设计与安装。

计算并选择了步进电机，丝杠螺母副、直线滑动导轨副，轴承，设计、联系制作了与工作台连接的连接板及实验台导轨、架体等。

为下一步进行全闭环控制作好了准备工作;伺服系统的选择、安装和调试工作。

计算并选择了伺服电机，进行了伺服电机及单片机运动控制卡的连接与调试;运动程序的编写。

实现了数控工作台的直线等动作。

三维数控工作台伺服系统控制分两部分，一是：x-y部分控制，二是：z方向控制，首先通过STC12C5412型单片机控制X轴和Y轴的步进电机，然后通过89C51控制Z轴的单片机。

STC12C5412型单片机有两个PWM波发出口，可同时发出两个脉冲来控制两个步进电机，发出的两个脉冲通过控制器放大信号来控制步进电机。

89C51型单片机控制一个步进电机，通过控制器来放大信号达到驱动步进电机的目的。

PC机接入单片机，它发出的脉冲不足以驱动步进电机转动，必须接入一块控制器来放大信号达到步进电机驱动电压可以使步进电机转动。

为了使步进电机带动丝杠能记住行驶任意路程，本程序还加入了光耦，它可以使步进电机记忆它的起始位置。

关键词数控系统；三维工作台；步进电机；丝杠螺母副；直线导轨；单片机The design of 3D shape and the system fordetecting and measuring of the test-bedAbstractTo study the influence of the parameters of open NC servo feed systems and spatial geometry error on the precision and find methods to realize the high precision control of numerical control (NC) system, the development of the control system of a two-axis NC worktable ,consisting of ball screws and linear roller guides, was presented in this thesis. The system is based on an open architecture PMAC (Programmable multi-Axis controller) motion control card to realize real-time control. Some experiments concerning control test and error measurement and analysis can be carried out on the designed worktable. At first, the configuration of control system of the 3D NC worktable Was proposed ,and its software was developed. Modular software development concept featured the system design, which includes the following modules: machining position and speed sampled display module; file management module; parameters setting module; error diagnosis module; precision analysis module; manual debugging module; machine simulation module; help module.As one of focuses, the error measurement and precision analysis of the worktable were emphasized in the development of the system software. Series of experiments about system control and precision were made on the worktable. The precision characteristics of the half-loop and closed-loop position feedbacks were analyzed. Through comparing the theoretical analysis with the data collected from experiments ,a conclusion has been drawn that the smallestcontour error will be got if the two axes have the same servo characteristics. The ball-bar ,which is considered to be more reliable than linearscales in measuring contour error, was used to measure the circular motion of the system. The experiment result showed that the contour error of the system was big .By analysis of the error source based on a mathematical model of the measuring system proposed in this thesis, it was found that it was the installation inclination of linear scales that caused so big error. By compensating the error with the measured result by the ball-bar ,the precision of the control system had been improvedKeywords Numerical Control System; Closed- loop Position Feed back; High Precision; Linear Scale目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................ I I第1章绪论 (1)1.1 课题研究意义 (1)1.2 课题现状 (1)1.3 课题研究主要内容 (2)1.4 本章小结 (2)第2章三维数控工作台整体设计方案 (3)2.1 三维数控工作台的工作原理 (4)2.2 工作台设计总体方案的确定 (4)2.3 本章小结 (4)第3章三维数控工作台分体方案设计 (5)3.1 电动机的选择 (5)3.1.1步距角的选择 (6)3.1.2步进电机输出转矩的选择 (6)3.1.3启动矩频特性校核 (8)3.1.4工进运行矩频特性校核 (8)3.2初选丝杠 (9)3.2.1最大工作载荷的计算 (10)3.2.2传动效率计算 (11)3.2.3刚度验算 (11)3.2.4压杆稳定性验算 (12)3.3导轨的选型和计算 (12)3.4轴承校核 (13)3.5 确定工作台尺寸 (14)3.6传动系统等效转动惯量计算 (14)3.6.1步进电机转动惯量 (15)3.6.2丝杠的转动惯量 (15)3.6.3工作台转动惯量 (15)3.6.4总转动惯量计算 (15)3.7 本章小结 (15)第4章三维数控工作台的Pro/E三维建模 (16)4.1 Pro/E简介 (16)4.2 Pro/E的界面介绍 (16)4.3导轨三维模型的建立实例介绍 (17)4.3.1建立新文件 (17)4.3.2建立拉伸特征 (18)4.3.3建立孔特征 (19)4.3.4建立阵列特征 (21)4.3.5颜色和外观 (21)4.4 本章小结 (22)第5章三维数控工作台伺服系统系统设计 (23)5.1步进电机的控制 (23)5.1.1步进电机开环伺服原理 (23)5.1.2 步进电机控制原理 (24)5.2单片机设计（硬件详细接线图见图纸） (25)5.2.1逐点比较法直线插补 (25)5.2.2程序设计 (26)5.3本章小结 (29)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录 (33)第1章绪论1.1 课题研究意义为了研究开放式数控系统，深入了解其软件与硬件的机理、调试手段，以及研究高速、高精度数控系统的特性，进行动力学误差分析，掌握误差补偿的方法，本课题将建立数控三维三轴工作台。

转台控制系统设计要求

转台控制系统设计要求1、采用西门子PLC设计转台控制系统。

2、通过控制升降电机的启停、正、反转实现转台的上升和下降（正传上升，反转下降），并且具有上升到位和下降到位的自动停止显示功能。

3、通过控制转台驱动电机的启停、正反转实现转台的连续正传、连续反转、点动正传、点动反转等功能，并且要求这四个功能必须互锁，且能够指示是那种工作状态,,能够显示转台转动角度。

4、转台应该具有急停功能，实现紧急情况下的系统停止功能。

5、撰写设计说明书，包括总体设计方案，元器件的选型，PLC输入输出地址分配，PLC的接线图，电机、电源，变频器等其他元件的接线图，PLC程序梯形图。

6、最后出一张A1图纸，主要是控制系统的电器接线图。

转台驱动电机为交流异步电动机1.5KW，升降电机大概0.55KW左右。

只控制升降电机的启停，正反转。

转台电机通过变频器调速，变频功率可选1.5KW开环矢量型变频器。

制动器装在减速器的输出轴上，为直流24V驱动，额定电流为6.33A，功率200W,因此需要电流10A左右的直流24V电源，给制动器供电，同时给PLC供电。

旋转编码器安装在减速器的输出轴上。

减速器为一轴输入，两轴同速输出型，上面的输出轴接转台，下面的输出轴接旋转编码器，中间通过弹性联轴器连接，调整比较方便。

控制系统的控制对象：1. 1.5KW变频器，控制转台电机的启动停止以及调速。

调速控制可选变频器的多段速，此时根据段速多少，占用PLC两到三个数字量输出点。

调速控制也可以选择485接口通信控制，此时速度连续可调，由于226的PLC只有两个485接口，这种情况下考虑跟文本显示器共用一个485接口。

同时变频器的启停控制用到PLC的两个数字量输出点。

绝对式旋转编码器用到PLC的10个数字量输入点。

2. 0.55KW的升降电机，控制其启停和正反转。

开关量控制。

占用PLC两个输出点。

上下限位开关占用PLC两个输入点。

3. 制动器的启停。

开关量控制，占用PLC一个输出点。

转台计算机伺服控制系统设计模板

转台计算机伺服控制系统设计飞行仿真转台为高精度的复杂控制系统, 是地面半实物仿真的关键设备, 用以模拟飞行器在空中的各种动作和姿态, 包括偏航、滚转和俯仰, 实际上是一种电信号到机械运动的转换设备。

把高精度传感器如陀螺仪、导引头等安装于转台之上, 将飞行器在空中的各种姿态的电信号转化为转台的三轴机械转动, 以使陀螺仪、导引头等敏感飞机的姿态角运动。

”高频响、超低速、宽调速、高精度”成为仿真转台的主要性能指标和发展方向。

其中, ”高频响”反映转台跟踪高频信号的能力强; ”超低速”反映系统的低速平稳性好; ”宽调速”可提供很宽的调速范围; ”高精度”指系统跟踪指令信号的准确程度高。

1 转台系统介绍图1是国产某型号三轴转台, 除外框为音叉式结构外, 内、中框均为闭合式结构, 三框可连续旋转, 驱动均采用电动机。

被测陀螺安装于内框上, 其输入输出电信号经过导电环从外框底座引出。

三框的物理定义是: 内框代表滚转、中框代表俯仰、外框代表偏航, 三框同时动作便能够模拟陀螺仪在三维空间的真实动作和姿态。

图1 三轴模拟转台及其示意图系统的驱动部分为: 外框采用一个直流力矩电动机; 中框采用两个电气并联同轴连接的直流力矩电动机; 内框采用一个直流力矩电动机。

这些电动机由各自的脉冲调宽放大器( PWM) 提供可控直流电源。

三框各有一个测速发电机和一个感应同步器, 用以实时检测框架的旋转角速度和角位置。

不同用途的测试转台的对性能指标的要求也不同。

一般转台的主要技术指标包含: 静态精度( 达到千分之几度) 、角速度范围( 从千分之几度/秒到几百度/秒) 、频率响应要求较宽, 并具有一定的负载能力要求, 且三个框架都具有最大速率的限制。

2 三轴测试转台的总体控制结构转台三个框架的控制是相互独立的, 因此转台的控制系统能够采用如图2所示的原理方案。

该系统为上下位机结构的计算机控制系统。

以一台工控机作上位机, 实现对伺服系统的监控、检测和管理。

基于PLC的流水线转台控制系统设计

基于PLC的流水线转台控制系统设计摘要：本文设计了一种基于PLC的流水线转台控制系统。

首先，对流水线转台的工作原理和控制要求进行了分析和研究；然后，根据实际情况，设计出控制系统的硬件电路以及PLC程序，并通过实验验证了该系统的可行性和稳定性；最后，对该系统的优点和不足进行了探讨和总结。

关键词：PLC、流水线、转台、控制系统、硬件电路、程序设计Abstract:In this paper, a PLC-based pipeline turntable control system is designed. Firstly, the working principle andcontrol requirements of the pipeline turntable are analyzed and studied. Then, according to the actual situation, the hardware circuit and PLC program of the control system are designed, and the feasibility and stability of the system are verified through experiments. Finally, the advantages and disadvantages of the system are discussed and summarized.Keywords: PLC, pipeline, turntable, control system, hardware circuit, program design一、引言流水线转台作为一种自动化生产设备在工业生产中应用广泛，其控制系统关系到整个生产线的稳定性和效率。

本文旨在设计一种基于PLC的流水线转台控制系统，实现对流水线转盘的自动控制，提高其生产效率和质量。

数控转台试验台控制系统设计

南京工业大学学士学位论文数控转台试验台控制系统设计摘要数控转台的出现为加工中心和数控铣床提供了回转坐标，通过第四轴、第五轴驱动转台或分度头完成精密角度的等分、不等分或连续的回转加工，完成复杂曲面加工，使机床的加工范围得以扩大。

数控转台是加工中心、数控铣床等数控机床的重要功能部件之一。

研究转台可以全面提升数控转台性能及产业化质量。

本课题的主要是对实验室中的转台试验台进行测试、调整，以达到转台控制系统性能良好，硬件模块工作稳定、可靠的目的。

本文从应用的角度出发，基于PLC控制系统的设计对数控转台控制系统方案设计，硬件选型，硬件电路以及软件设计作了综述和讨论。

本文介绍了该控制系统的整体结构、系统构成和工作原理。

通过PLC进行逻辑控制，由变频器进行转速调节。

本文在系统的设计部分，对硬件系统配置、选型和软件系统的流程设计、程序设计进行了详细的介绍，并指出了系统设计过程中存在的问题，给出相关解决方法。

本文对系统的设计要求进行了深入而详细的讨论，在控制系统的基础上通过对传感器的测试性能和被测量的各个量程范围与模拟量数字量的定义的分析进行硬件传感器的选型，并画出了传感器布置图，确定每个传感器的位置；同时也可以确定每个模拟量、数字量、开关量与S7-300扩展模块的对应关系，以方便画出接线图。

在硬件设计中详细的介绍了控制器、电机、变频器及各类电气元件的选型和各类传感器的比较，每种传感器都选择了三个不同厂家的产品进行比较，以得到最适合系统中被测量的传感器。

通过上述选型及比较得到了数控转台试验台的结构图、S7-300扩展模块的数据采集接线图、传感器需求表和传感器布置图。

在软件设计中，本文研究的数控转台控制系统的软件使用的是WINCC，在文中该软件主要是对转台试验台的控制与监测部分进行研究，主要功能包含转台试验台的各个被测量的数据实时显示，生成曲线趋势图，有超限报警功能，有打印报表、与下位机通讯等功能。

软件设计步骤包括控制方案设计，控制流程设摘要计，软件界面设计，程序的组态及应用，显示采集信号的波形，添加报警提示功能等。

小型便携式步进凝视IRST的转台控制系统软件设计

〈系统与设计〉小型便携式步进凝视IRST的转台控制系统软件设计瞿祖鑫，田桂平，陈洁（昆明物理研究所，云南昆明 650023）摘要：构建了一种以国产的MM32F031为控制芯片的小型便携式步进凝视型IRST的转台控制系统。

主要进行了控制转台进行步进运动的软件设计。

为了实现转台步进运动的精确控制，对运动控制功能实现进行分析。

结合软件设计方式与数据通讯方式，对软件进行设计并设计了配套的上位机软件。

进行测试后该软件符合系统需求。

关键词：MM32；转台电机；控制系统；软件设计；国产化中图分类号：TP732.2 文献标识码：A 文章编号：1001-8891(2021)04-0385-06Software Design for Turntable Control System of Small Portable Step GazeInfrared Search and Track SystemQU Zuxin，TIAN Guiping，CHEN Jie(Kunming Institute of Physics, Kunming 650023, China)Abstract：A turntable motor control system was constructed using domestic MM32F031 as the control chip.The software design for controlling movement was mainly carried out. To realize the different motion modes of the turntable, the motion control function was analyzed. Combined with the software design mode and data communication mode, the software was designed, and the supporting upper computer software was designed. After testing, the software met the system requirements.Key words：MM32, turntable motor, control system, communication protocol, localization0 引言红外搜索跟踪系统IRST（infrared search and track system）通常采用全景成像方式，该方式是指利用全景技术获得水平和垂直方向均大于180°的半球视场或者水平方向上全360°，在垂直方向上一定角度的视场[1]。