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基于PLC的五自由度调姿系统设计

目录

内容描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2系统设计目标与内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.3论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

系统总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.1系统需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.2系统设计原则与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.3系统总体方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

控制系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

3.1可编程逻辑控制器选型与配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

3.2控制系统硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.2.1主要控制模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

3.2.2传感器模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

3.2.3执行机构模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

3.3控制系统软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

3.3.1编程语言与工具选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

3.3.2控制程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

3.3.3人机交互界面设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

传感器与执行机构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

4.1传感器选型与配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

4.1.1视觉传感器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

4.1.2位置传感器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

4.1.3力传感器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

4.2执行机构选型与配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

4.2.1电机与驱动器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

4.2.2机械结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

4.2.3控制策略设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

系统调试与测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

5.1调试环境搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

5.2系统功能调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

5.2.1姿态调整功能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

5.2.2速度与加速度控制测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

5.2.3系统稳定性和可靠性测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

5.3系统性能测试与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

6.1研究成果总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

6.2存在问题与改进措施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

6.3未来发展趋