工業(yè)CT多軸同步運動控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著工業(yè)CT技術(shù)及系統(tǒng)的快速發(fā)展和工程應用領域的不斷擴大，對工業(yè)CT成像速度和成像精度的要求不斷提高，系統(tǒng)越來越復雜，運動軸數(shù)越來越多，對運動控制的要求也越來越高?？刂葡到y(tǒng)是工業(yè)CT系統(tǒng)關鍵部分，其性能直接關系著工業(yè)CT系統(tǒng)功能和指標。目前國內(nèi)的CT控制系統(tǒng)受到其硬件結(jié)構(gòu)和控制方式的制約，難以在多軸同步時達到更高的精度和更快的掃描速度。針對這些問題，本文對工業(yè)CT多軸同步運動的控制問題進行了分析和研究。
　　論文首先分析了工業(yè)CT

2、掃描方式對同步運動控制的需求，在此基礎上就目前各種主流控制技術(shù)在工業(yè)CT中的應用進行了討論。通過分析，提出了使用西門子SIMOTION運動控制系統(tǒng)作為核心的工業(yè)CT控制方案，并對SIMOTION運動控制系統(tǒng)做了詳細的介紹，論證了采用SIMOTION同步運動功能能夠滿足工業(yè)CT多軸同步運動控制需求的可行性。
　　其次，通過對CD-1000CX高能X射線工業(yè)CT檢測系統(tǒng)的CT掃描和DR掃描方式下的射線源與探測器的同步運動的分析，采用S

3、IMOTION齒輪同步運動功能，完成了DR掃描同步運動控制的軟件設計。在實現(xiàn)DR掃描方式下的同步運動的過程中，采用實軸跟隨虛軸即射線源分層軸、探測器分層軸跟隨虛擬主軸的同步控制策略。結(jié)果證明采用虛擬主軸的同步控制策略時，位移的最大同步誤差要比單軸的跟隨誤差要小。在此基礎上分析了螺旋掃描的三軸同步運動，并且采用SIMOTION齒輪同步運動功能和凸輪同步運動功能相結(jié)合的虛擬主軸的同步控制方法實現(xiàn)了射線源-探測器組合與被測物體旋轉(zhuǎn)軸之間的三軸