工业ct运动系统负载模拟技术的研究

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1、重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要工业CT(ComputedTomography)技术作为无损检测技术中的一种，已广泛地应用于各个生产领域。随着工业CT技术的普及，越来越多的工业生产领域开始应用工业CT来保证在线产品的质量，对：工业CT的扫描速度提出了更高的要求，工业CT各运动轴由点位运动向连续运动转变，对各轴运行速度、定位精度要求越来越高。研究工业CT运动系统的负载特性，模拟实际运行时存在的负载环境以检验不同负载特性对运动系统性能的影响，对提高工业CT运动系统性能有着重要的意义。本文针对如何建立工业CT的负载模拟系统展开研究。本文对工业CT系统典型扫描方式涉

2、及的四种主要运动模式进行了深入研究，讨论了惯性负载、扰动负载、摩擦力负载和皮带驱动负载对运动系统性能的影响，并建立了相应的数学模型。设计了电动负载模拟方案，将两台型号相同的交流伺服电机通过联轴器同轴相连作为负载模拟平台的执行机构，采用PC机、数据采集卡和交流伺服驱动器作为控制器实现负载的模拟。在研究常用负载模拟控制算法的基础上，结合鲁棒位置跟踪控制中采用的连续滑模控制思想，设计了基于鲁棒速度跟踪的负载模拟控制算法，并在理论上证明了该算法的可行性。详细论述了负载模拟系统的软件实现。为了在PC机上实现实时控制，引入了RTX实时控制子系统，为实时控制提供了精确、可

3、靠的定时；利用Labwindows／CVI编写了友好的人机交互界面，便于对负载模拟平台进行相关操作和参数设置。最后，本文分别对惯性负载、扰动负载、摩擦力负载和皮带驱动负载进行了模拟试验。为了验证模拟结果的准确性，通过Matlab／Simulink分别对几种负载进行了仿真，对比结果表明系统能够准确地进行负载模拟，为进一步提高工业CT运动系统性能提供了有效的试验平台。关键词：工业CT，伺服系统，负载模拟，滑模控制ABSTRACTAsanon．destructivetestingtechnology，industrialCT(ComputedTomography)

4、technologyhasbeenwidelyappliedinthemanufacturing．WiththedevelopmentofCTtechnology，moreandmoreareasofindustrialproductiontakeindustrialCTtoguaranteetheonlinequality，whichcauseshigherrequirementstothespeedandstabilityofeachaxisofindustrialCTmotionsystem．So，toanalyzeandemulatetheloads

5、ofindustrialCTarenecessaryandimportantfortestingandimprovingtheperformanceofindustrialCTmotionsystem．ThepurposeofthispaperistoestablishthemechanicalloadsemulationsystemforindustrialCT．Firstly，researchesthetypicalscanningofindustrialCTsystem，whichinvolvesfourimportantmotionmodes．The

6、ndiscusestheinfluencetomotionperformancecasedbytheinertialload，disturbanceload，friction10ad，andbeltdriveloadindetail．Themotorloademulationplatformisdesignedinthispaper．Thatis，twoACservomotorconnectedtothecouplingconstitutestheimplementingagenciesoftheloadsemulationplatform；thePC，da

7、taacquisitioncard，andACservodriveconstitutesthecontrollersystemoftheplatform．Amechanicalloadsemulationalgorithmbasedontherobustspeedtrackingisdesigned，whichcombinewiththeprincipleofloadsemulationandthecontinuousslidingmodecontrolusedintherobustpositiontracking．Thendiscussthesoftwar

8、eofthereal．timecontrolonPC