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《精密数控分度转台的控制系统设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2010年仪表技术与传感器2010第7期InstrumentTechniqueandSensorNo17精密数控分度转台的控制系统设计杨继森,万文略,郑方燕,张天恒(重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心,重庆400050)摘要:融合了时栅传感器测量技术的高精度时栅分度转台,在实际应用过程中出现了因定位精度高,人工很难一次性准确分度定位。针对该问题,利用高性价比的ARM嵌入式处理器,设计开发了一套基于时栅分度转台的自动分度定位控制系统。该系统采用步进电机作为驱动装置,利用转台中嵌入的高精度时栅角位移传感器的
2、角位移测量数据作为反馈,构成闭环控制,采用分段控制、逐步逼近的控制算法,达到高速、高精度分度定位的目的。实际应用表明:该控制系统的分度定位精度达到?2d。关键词:时栅;ARM;分度转台;嵌入式;闭环控制中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1002-1841(2010)07-0095-04DesignofControlSystemforHighPrecisionTimeGratingNCRotaryTableYANGJ-isen,WANWen-lue,ZHENGFang-yan,ZHANGTian-heng(
3、EngineeringResearchCenterofMechanicalTestingTechnologyandEquipment,MinistryofEducation,ChongqingUniversityofTechnology,Chongqing400050,China)Abstract:Thehighprecisiontimegratingrotarytablewasusedinthemachiningindexing.Butitisgenerallydifficulttousethetimegratin
4、gworktabletoindexaccuratelybyturningthehandwheelofrotarytableinsecondscale,anditisnecessarytoadjustandindexintheprocess.Ithasgreatinfluenceontheworkefficiency.Forsolvingtheproblem,onetimegratingNCrotarytablesystemwasdesignedanddevelopedwiththehighadvancedembedd
5、edprocessorARM.Thestepmotoristhedrivingequipment,andtheangularmeasuringdatafromthehighprecisiontimegratingsensorembeddedintherotarytablewasusedasthefeedcontrolin-formationtoconstructoneclosed-loopcontrolsystem.Thecontrolalgorithmofsegmentationcontrolandsuccessi
6、veapproximationwasusedtoindexhighprecisionandhighspeedintheclosed-loopcontrolsystem.Theapplicationconformsthattheindexingprec-isionofthecontrolsystemreaches?2d.Keywords:timegrating;ARM;indextable;embedded;closed-loopcontrol0引言测分度转台的绝对角位移,并反馈给控制系统,从而构成一个时栅位移传感器作
7、为一种新型的绝对式角位移传感器,采全闭环控制系统,保证分度转台能够精确定位到指定的目标位[1]用了/用时间测空间0的时栅测量理论,成本低、测量精度高,置,其控制原理与控制模型如图1所示。达到?018d,具有广泛市场应用前景。融合时栅角位移传感器为一体的时栅分度转台,可以实现高精度分度定位。时栅分度转台在实际应用的过程中发现:虽然时栅分度转台实现了数字化显示,但是转动还是依靠转台本身的手轮进行转动定位,工作效率不高。而且由于时栅分度转台的定位精度高(分辨率为012d,精度达到?112d),在人工定位过程中很不容易实现一
8、次性精确地定位,经常要反复多次,严重影响了时栅分度转台的工作性能。因此,研制一套时栅分度转台的自动分度定位控制系统具有十分重要的意义,不仅可以提高时栅分度转台的工作性能,而且可以进一步扩大其市场应用范围。图1系统结构与控制模型1系统结构与控制模型2硬件电路设计根据设计目标要求,该控制系统的主要能够通过键盘输入为了满足低功耗、智能化的设计要求,整
