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现代制造工业对三维实体测量的要求越来越高,目前采用的测量方法都存在某些不足之处,如测量精度不够、测量速度太慢、破坏被测物体等。为此提出了一种基于浮力的三维实体非接触测量方法。这是一种全新的测量方法,通过测量物体在液体中浮力变化,计算相应片层的质量、重心等信息,在计算机中重构出被测物的三维模型。 在三维测量过程中,对整个系统的精度要求很高,尤其是其关键运动控制系统——垂直定位运动控制系统提出了很高的要求,其运动精度将直接影响到测量精度和三维模型的重构。为了提高垂直运动控制系统的精度,及获得良好的系统综合性能指标,必须设计一个高精度的机电伺服平移运动控制系统。 首先对机电控制的多种控制方法和控制器进行研究比较,选择了功能强大的Universal PMAC Lite型多轴运动控制器作为其实时控制核心。并采用高性能的安川交流伺服驱动系统,引入了先进的控制策略,利用伺服系统光电编码器和长光栅形成双闭环系统。软件系统包含下位机实时控制模块和上位机系统管理模块两部分,实现了伺服驱动系统的实时控制,参数输入和运动位置检测的人机界面。 通过对该定位运动控制系统的误差分析和和补偿,提高了伺服系统的性能,实现了工作台的高精度控制,其精度完全满足三维实体测量的特殊要求。该系统具备了完备的软、硬件控制功能,此外具有高度的开放性,为软、硬件系统的功能扩展提供了广阔平台,为课题组研制基于浮力的三维测量机做好了必要的准备。