【摘 要】
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具有低速、大惯量特征的机电伺服系统,普遍存在于国民经济的各个领域,例如天线、雷达等航天航空航海领域,机床进给系统、电动执行机构以及计测装置等。随着科学技术不断发展,
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具有低速、大惯量特征的机电伺服系统,普遍存在于国民经济的各个领域,例如天线、雷达等航天航空航海领域,机床进给系统、电动执行机构以及计测装置等。随着科学技术不断发展,需要系统运行更稳定,响应更快,跟踪精度更高,抗干扰性更强等。要满足这些要求,其机电控制系统必须具有合理的控制方法,具有性价比更强的硬件、软件系统。本文操作与研究了一种采用交流伺服系统作为具有低速大惯量特征的机电设备的控制系统设计,目的是将工业控制领域中的交流伺服系统技术应用到机电设备中,来提高产品控制精度和响应速度、降低系统能量损耗、提高部件使用寿命、降低系统维护成本等。具体的研究对象是伽玛刀源体、准直体控制系统,采用了微型计算机和多功能控制器为控制平台;采用伺服驱动器控制和驱动设备的各种动作;采用伺服电机作为执行机构;软件采用motion planner软件平台编程。通过对伺服系统位置环、速度环、电流环三闭环的控制,利用数字系统易于调节、灵活的特点,采用全数字式直接驱动方案实现对源体、准直体位置、速度的精确控制。主要研究内容如下:(1)设计一种驱动模式:以交流伺服电机代替同步电机,经过蜗杆蜗轮减速机构直接驱动源体与准直体,建立了电机主要选型参数的计算方法。(2)分析源体准直体的控制要求,构建控制系统的总体结构,并详细介绍系统硬件构成。(3)建立运动控制系统各环节的数学模型,并以此建立基于Simulink的仿真模型,根据试验参数进行了仿真试验。(4)根据控制要求和监控任务,开发控制系统软件,包括主程序、各功能子程序、检测程序等。经过性能测试,该系统实现了设计目标,具有控制精度高、响应速度快、能耗少、性能稳定等优点。预期在市场上具有一定的技术先进性和产品竞争优势。
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