工業(yè)CT多軸聯(lián)動運動控制器的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、工業(yè)CT（Computed Tomography）技術(shù)是世界上公認(rèn)的最佳無損檢測手段之一。隨著工業(yè)CT的發(fā)展，不同被檢對象和復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境對CT的性能提出了更高要求，主要包括CT掃描聯(lián)動精度、多功能性和實時性等。工業(yè)CT多軸聯(lián)動運動控制器作為系統(tǒng)的核心，其性能直接決定了上述要求能否滿足。目前，國內(nèi)工業(yè)CT多軸聯(lián)動控制器受限于自身控制方式，聯(lián)動精度、實時性、擴(kuò)展性很難再提高。同時，控制器開發(fā)成本高、升級維護(hù)也較困難。針對這些問題，論文對工業(yè)

2、CT多軸聯(lián)動運動控制器的設(shè)計和實現(xiàn)展開研究。
　　論文首先研究了成熟的多軸聯(lián)動運動控制策略和控制器，分析了各自的優(yōu)缺點和適用范圍，然后結(jié)合工業(yè)CT自身的特點，提出了它們在工業(yè)CT中應(yīng)用的不足和困難，主要表現(xiàn)在聯(lián)動精度、功能擴(kuò)展、實時性、成本、升級維護(hù)五個方面。
　　基于工業(yè)CT掃描方式和運動控制方法的研究，實現(xiàn)了典型的二代、三代CT掃描運動分解，提取了詳細(xì)的多軸聯(lián)動運動過程及參數(shù)計算公式，最終確定了運動控制器的設(shè)計方案，采用

3、“微控制器+FPGA”的方式實現(xiàn)運動控制器的硬件設(shè)計和移植時間分割插補(bǔ)算法來提高控制器聯(lián)動控制精度。其中，F(xiàn)PGA用于實現(xiàn)運動控制芯片的定制，μC/OS-II作為控制器的實時操作系統(tǒng)。
　　最后完成了運動控制器設(shè)計方案的實現(xiàn)。其中，重點研究了時間分割插補(bǔ)算法和工業(yè)CT掃描控制的實現(xiàn)，將插補(bǔ)算法的實現(xiàn)分為插補(bǔ)計算和FPGA實現(xiàn)兩個部分，掃描控制應(yīng)用層劃分為系統(tǒng)監(jiān)控、運動控制、路徑規(guī)劃和命令解析四個任務(wù)，提高了控制器聯(lián)動精度和實時響應(yīng)