本课题来源于中电科二十二所(青岛)天博信息科技公司的“特种高速度高精度转台样机”项目,此项目研制的转台为数控转台,是以课题组原创发明的时栅角位移传感器为测量反馈元件。针对传感器的特点,研制了一款基于特种时栅转台的运动控制系统。本项设计以时栅传感器作为测角元件,直流力矩电机为执行器件,TMS320F28335为控制核心,在分析时栅角位移传感器及直流力矩电机的结构、工作原理以及信号处理方式的基础上,针对时栅位移传感器等时采样特点,设计了运动控制系统的运动控制整体方案,调速方法,并建立了数学模型。控制系统以时栅角位移传感器实时测出转台的实际角位移量作为反馈信号,以电流、速度、位置三个参数指标对转台做三闭环控制,电流环采用PI控制,速度环采用模糊PID控制,并制作模糊控制规则,位置环采用传统PID控制,通过改变PWM输出占空比调速,驱动系统选用驱动芯片IR2136与功率开关管IGBT的组合,组成一个独立的三闭环运动控制系统。并通过Matlab/Simulink软件进行仿真实验,验证了控制算法的正确性。设计了控制系统的硬件和软件,硬件分为基于DSP的控制电路和驱动功率电路,软件包括主程序模块,PWM输出模块,三闭环控制模块,驱动模块和电流采集模块等。搭建了特种时栅转台运动控制系统的实验平台,以德国Heidenhain光栅反馈信号作为基准,通过大量实验研究找到误差规律,采用拟合整周误差参数的方法对误差进行修正补偿,时栅转台的精度进行进一步提高。实验表明该控制系统具有运行稳定,动态响应快,定位精度达到±2",满足特种转台对高精度高速度控制的要求。