通用數(shù)控平臺的工業(yè)CT控制技術研究.pdf

1、工業(yè)CT（ComputedTomography）技術是世界上公認的最佳無損檢測手段之一，目前在國內的應用越來越廣泛，并在一些新技術領域發(fā)揮著愈加重要的作用。CT技術的發(fā)展和廣泛的應用對工業(yè)CT的性能提出了更高的要求，包括CT成像精度、快速性、多任務性和可擴展性等。作為工業(yè)CT關鍵技術的控制系統(tǒng)，其性能直接決定了上述要求能否實現(xiàn)。目前，國內的工業(yè)CT控制系統(tǒng)難于在多軸同步時滿足高精度和快速性的要求，并且開發(fā)時間較長，不具備靈活的可構建性。

2、針對如何解決上述問題，論文對工業(yè)CT控制技術展開研究。
　　論文首先分析了工業(yè)CT對控制系統(tǒng)的功能與性能要求，通過對目前幾種主流控制技術在工業(yè)CT中應用的優(yōu)缺點進行對比分析，提出了一種基于西門子SINUMERIK840D通用數(shù)控系統(tǒng)的工業(yè)CT控制技術，并作了可行性論證。設計了以840D為控制核心的模塊化控制平臺總體結構，構建了系統(tǒng)控制平臺。
　　通過對工業(yè)CT典型二代、三代掃描控制方式進行分析，研究了基于通用數(shù)控平臺的運動控

3、制方法，制定了采用SynchronizedAction和DigitalNCKI/O實現(xiàn)同步控制的策略。根據(jù)工業(yè)CT控制系統(tǒng)與上位機的通訊要求，對840D基本底層控件的調用方法和內部數(shù)據(jù)的訪問途徑進行了研究，采用了SIEMENSOEM二次開發(fā)軟件以及DDE技術，實現(xiàn)了以太網(wǎng)方式的CT掃描參數(shù)離線加載。通過采用基于控制功能劃分的軟件結構設計方法，完成了控制系統(tǒng)NC程序和PLC程序的設計。
　　最后對數(shù)字交流伺服驅動系統(tǒng)SIMODRIV

4、E611D的數(shù)字閉環(huán)控制單元進行了分析，重點研究了閉環(huán)控制單元中的速度環(huán)和位置環(huán)，建立了全閉環(huán)位置控制的數(shù)學模型，在頻域和時域下對參數(shù)進行了分析和優(yōu)化，提高了系統(tǒng)的控制性能。
　　通過在控制平臺上對工業(yè)CT二代、三代掃描過程進行測試，結果表明，提出的基于通用數(shù)控平臺的工業(yè)CT控制技術能夠滿足CT掃描過程中多軸聯(lián)動以及對數(shù)據(jù)采集同步控制的要求，具有較高的控制精度和較好的實時性。同時，系統(tǒng)可靠性強、易于擴展、可對應用在不同領域的工業(yè)C