工业CT多轴联动运动控制器的设计与实现控制科学与工程专业论文.docxVIP

重庆大学硕士学位论文英文摘要 重庆大学硕士学位论文 英文摘要 PAGE PAGE IV On experimental platform of industrial CT, controllers multilayer second generation scanning was made, and the results show that the multi-axis linkage controller for industrial CT, based on microcontroller, FPGA and time dividing interpolation algorithm, can meet the requirements of CT scanning control. It has advantages in the linkage precision, multi-function expansion and real-time response capability. Meanwhile, the controller not only has low developing cost, but also is easy to upgrade maintenance and set the foundation for industrialization and standardization of industrial CT. Keywords：Industrial CT, Motion Decomposition, Multi-axis Linkage, Time Dividing Interpolation 重庆大学硕士学位论文目录 重庆大学硕士学位论文 目 录 目 录 中文摘要I 英文摘要 II 1 绪 论 1 1.1 课题的背景和研究意义 1 1.2 多轴联动运动控制研究现状 1 1.2.1 多轴联动运动控制策略研究现状 2 1.2.2 多轴联动运动控制器研究现状 3 1.3 现状的不足和实现的困难 4 1.4 课题主要研究工作和重难点 5 2 工业 CT 扫描控制特性分析 6 2.1 工业 CT 系统扫描分析 6 2.1.1 扫描方式分析 6 2.1.2 扫描运动分解 7 2.1.3 扫描控制需求 14 2.2 运动控制方法分析 15 2.2.1 控制实现方式 15 2.2.2 控制算法分析 17 2.3 本章小结 19 3 运动控制器方案设计 20 3.1 控制方法设计 20 3.1.1 插补算法设计 20 3.1.2 联动控制方案设计 23 3.2 硬件方案设计 23 3.2.1 硬件资源规划及选型需求 24 3.2.2 硬件抗干扰性设计 24 3.3 软件方案设计 26 3.3.1 软件平台的选择 26 3.3.2 软件总体规划 26 3.4 本章小结 28 4 运动控制器实现 29 4.1 控制方法实现 29 4.1.1 插补算法的实现 29 4.1.2 扫描控制的实现 33 4.2 硬件平台实现 36 4.2.1 硬件电路的实现 36 4.2.2 FPGA 的硬件定制 39 4.3 本章小结 41 5 运动控制试验 42 5.1 控制器验证试验 42 5.2 试验结果及分析 42 5.3 本章小结 45 6 结论与展望 46 6.1 结论 46 6.2 展望 46 致 谢 47 参考文献 48 附 录 51 A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 51 B. 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录 51 重庆大学硕士学位论文1 重庆大学硕士学位论文 1 绪 论 PAGE PAGE 10 1 绪 论 1.1 课题的背景和研究意义 工业CT（ICT）是工业用计算机断层成像技术的简称，它能在对检测物体无损 伤条件下，以二维断层图像或三维立体图像的形式，清晰、准确、直观地展示被 检测物体内部的结构、组成、材质及缺损状况，被誉为当今最佳无损检测技术。 工业CT技术涉及核物理学、微电子学、光电子技术、仪器仪表、精密机械与控制、 计算机图像处理与模式识别等多学科领域，是一项技术密集型的高科技技术。工 业CT系统广泛应用在航天、航空、军工、国防、汽车等产业领域，如检测发动机 内部裂纹、航天航空零件的材质、导弹内部弹药的密度分布等，为国家尖端行业 设备的安全、可靠运行提供分析依据和必要保障；同时，工业CT系统还广泛应用 于探矿找水、预防滑坡、防爆防毒及放射性污染检测，方便了人类生活和提高了 人们的安全指数[1-3]。由此可见，工业CT系统已深入到社会的各行各业。 工业CT系统