LabVIEW精密光学平台的设计与控制方法研究(3)
时间:2018-07-13 09:18 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
1.3.1 研究意义 纵观国内外对定位平台的研究，超声电机逐渐成为驱动控制中的焦点，本系统在与某公司的合作下，使用其主打产品对本课题进行设计。 对于精密定位平台系统的设计主要有两个方面的要求：一是精确性，响应结果必须在满足预定的要求并尽量消除人员误差；二是经济要求，在结果能够满足预定要求的同时，应使平台控制过程更简单、更加经济、可信度更高。本课题的目的是根据USM60超声电机的驱动原理，设计出精度达到几个微米精密定位平台，并在精确性和经济性的前提下，为平台提供一种高效测试方案。相对传统的实现方法，本系统的控制方案更具有高效性和精确性，因而大大提高测量工作效率。同时，这种控制方案不仅适用于对二文方向上的定位平台控制，适当修改后，还可以用在一文方向上，因此应用不单一。 1.3.2 主要研究内容 为了保证平台制造的实现性和定位测量的精确性以及响应速度，就需要对平台的设计尺反复的推敲，对其使用的控制算法进行测试、比较，因此设计一套自动化程度高、效率高、控制及检测比较方便的二文精密定位平台就显得很重要。 根据课题的任务需求，本课题主要的工作内容包括： 1．分析研究国内外精密定位平台的实现方式，比较它们的优缺点，并在此基础上，研制一套行之有效的精密定位平台控制系统，并在行程范围能够可靠、准确的进行二文平面上任意一点的定位； 2．设计该平台系统的总体方案，对平台的机械结构进行分析，使用Solidworks机械设计软件建立各个零部件结构的三文设计模型； 3．利用LabVIEW2012编程软件设计系统的软件控制界面，软件界面要求简单实用，使用稳定，对于整个测试系统的精度影响小，能够在线检测及进行数据处理，检测出来的结果要以数字和图像的形式显示，能够直观地观的测量到数据的变化和发展趋势。 4．运用多种控制方法，比较算法之间的优缺点，对比空载及载重不同时各种控制效果，根据最终的响应结果对其控制精度进行分析评定，从而选择控制在稳定性、精确度上效果最好的控制算法作为本系统最终采用算法。 5．通过MATLAB软件对实验数据的精度进行分析、处理，找出引起系统定位误差的原因，找到减小或消除误差的措施方案。 本课题实现方法改进了平台驱动控制方式，尝试使用多种算法对平台进行控制，并对各种算法的误差及控制精度进行比较分析，找出最适合平台控制的算法，因而本课题对于精密平台定位控制的研究有一定意义，该精密定位平台的优点是： （1）结构简单、易操作； （2）稳定性好、效率高、能实现精确的定位； （3）自动化程度高，尽量消除人员误差，精度得到提高，并且便于控制。 2 定位平台总体方案设计 本课题设计的二文精密定位平台系统是以二文平台的微位移移动及定位精度为最终结果，根据所要求检测参数而选择光栅尺位移传感器，传感器检测的计数脉冲经过数显表计数器的处理转化为位置信息并最终传到上位机，由上位机进行最后的处理得到所要的结果。 (责任编辑：qin) |