弹体支撑运动机构及目标模拟器控制系统设计【6张图/15300字】【优秀机械毕业设计论文】

文档包括:
说明书一份，34页。15300字。
开题报告一份。

图纸共6张，如下所示
A0-装配图.dwg
A1-俯仰平台.dwg
A2-俯仰主动轴.dwg
A2-俯仰从动轴.dwg
A2-卡具装配图.dwg
A2-电路图.dwG

摘要
本文详细介绍了弹体支撑运动机构及目标模拟器控制系统的设计方案，其目的是为了检测导弹弹头的跟踪系统安装位置的准确性，并为弹体（或者弹头）和检测装置提供放置安装平台。在机械结构上论述了蜗轮蜗杆减速箱、丝杠、步进电机、导轨、谐波齿轮等零件的选型。弹体支撑运动机构为整弹体（或弹体头）提供安装平台，并实现了其俯仰运动和自身滚转运动的要求，同时也要为目标运动机构提供安装平台；目标运动机构主要有步进电机控制的小型转台和延长支架组成，是目标模拟器的安装平台，再软件的控制下实现了转台的弧线运动，同时也保证了目标模拟器一直对正弹体头中心的要求。在控制方面阐述了S7-200 PLC的工作原理、OP320显示屏的操作界面的编制软件的编制方法和编制的注意事项、同时阐述了这次设计的电路的详细方案，综合介绍了S7-200 PLC在工程实际中的一次应用。

关键词：支撑、控制系统、检测系统、转台、弧线运动。

Abstract
This paper describes the campaign and the support cylinder target simulator control system design, its purpose is to detect the tracking system, missile warheads and missile (or warheads) and detection devices installed at platforms. In the mechanical structure on the turbine worm reducer me, screw, the stepper motor, rail, harmonic gear, and other parts of the selection. Cylinder sports bodies to support the entire cylinder (or cylinder head) to provide the installation platforms, and to achieve its own pitch movement and the movement of the rollover requirements, but also to target institutions to provide the installation platform; target is mainly a stepping Motor control of the small table and extend the stent components, is the goal of installing platform simulator, and software under the control of the arc to achieve a turntable movement, but also ensure that the target simulator has been on the cylinder is the first center requirements. In control on the S7-200 PLC's working principle, OP320 screen interface software for the preparation and presentation of the note, described the design of the circuit detailed programme, introduced a comprehensive S7-200 PLC in the works in a practical application.

Keywords: support、control system、detecting system、arc motioa. 

目录
摘 要 …………………………………………………………………Ⅰ
Abstract …………………………………………………………………Ⅱ
目 录 …………………………………………………………………Ⅲ
第一章 概述 ……………………………………………………………………1
1．1课题的意义 ……………………………………………………………1
1. 2 课题的发展前景 …………………………………………………………………1
1. 3 课题研究的内容 ……………………………………………………………1
1. 4 课题的实现方法 …………………………………………………………2
第二章 弹体支撑运动机构及目标模拟器控制系统设计 ……………………5
2.1 总体框架的设计 ……………………………………………………………………5
2.2 弹体支撑运动机构的设计 …………………………………………………………5
2.3 目标运动机构的设计 ……………………………………………………………13
第三章 目标控制系统设计 …………………………………………………18
3.1 电源的选择 ……………………………………………………………18
3.2显示屏的选择 …………………………………………………………………18
3.3 电机驱动器的选择 ………………………………………………………………21
3.4设计电路的功能示意图 ………………………………………………………………22
第四章 控制软件的编制 …………………………………………………23
4.1 OP320显示屏的设计 ………………………………………………………………23
4.2 S7-200软件的编制 ………………………………………………………………27
结束语 …………………………………………………………………………33
参考文献 ………………………………………………………………………34

弹体支撑运动机构及目标模拟器控制系统设计
开题报告
一、 综述：
本课题设计的弹体支撑目标运动机构是为检测导弹弹头跟踪系统安装位置是否精确的检测装置和弹体或者单个弹头提供安装平台。
弹体体支撑机构为整弹体（或弹体头）提供安装固定条件，并要求能实现其运动要求，同时也要为目标运动机构提供安装平台；目标运动机构主要有伺服或步进电机控制的小型转台和延长支架组成，是目标模拟器的安装平台，它要求能保证在测试过程中控制目标模拟器延以绕弹体头中心的弧线运动，确保目标模拟器一直对正弹体头中心。
二、 研究内容：
本课题为弹体目标模拟器支撑目标运动机构及控制系统设计。其中机械结构主要包括弹体支撑机构与目标运动机构两部分，软件方面主要是一些PCI运动控制卡的软件及其操作界面的设计。
弹体支撑机构与目标运动机构共同构成了测试系统的试验安装台架，为弹体、弹体头和目标模拟器提供安装平台，同时要求它们能够方面分离，以便于进行配置选择。
弹体支撑机构可为整个弹体或者单独的弹体头提供安装和固定环境，并可提供手动方式控制的 俯仰和滚转运动；目标的运动机构将通过伺服或者步进电机带动轻型转台及可调安装支架来实现，运动控制方式既可通过位置控制也可通过速度控制，安装支架长度可调，并提供目标模拟器的安装平面。目标运动机构将接受测试仿真系统的控制，按其设定的位置和速度运行；同时还需要设计控制目标运动机构所需的PCI运动控制卡和对应的接口程序。
三、 实现方法及预期目标：
本课题设计的弹体目标模拟器支撑目标运动机构及控制系统，总体上要求成本低，操作简单方便，可靠性好。在满足功能要求的前提下，按尽可能使用、操作方便、制造简单、价格低廉的总体要求进行设计。总体方案包括弹体支撑机构的设计，目标运动机构的设计和PCI控制卡软件及其操作界面的编制。在设计中在大量运用机械知识的同时，穿插了许多电子电路，软件编制的知识，使得比传统的机械有了很大的操作改观。在设计过程中分两个部分完成;硬件和软件部分。
1、 硬件部分：
弹体支撑机构主要实现的功能包括两点：整弹体（或弹体头）的手动俯仰运动及其自身的手动滚转运动，且这两个运动是分开进行的，滚转运动只有在整弹体（或弹体头）水平位置时进行。俯仰运动初步决定用涡轮蜗杆结构实现，主要克服的困难是使弹体（或弹体头）在两极端位置时不能移动位置；滚转运动运用杠杆原理按照指定要转过的角度通过手动直接扳动弹体转动，主要考虑的是支撑体是点支撑还是面支撑，实现的难易程度。如下图所示：

目标运动机构主要实现目标模拟器的定位功能：目标模拟器的安装位置可以直接通过丝杠来定位，并在两端用挡板确定它的位置移动范围，它的弧线运动范围和速度能通过软件来实现。
2、 软件部分：
目标运动机构在硬件的基础上是不能完成全部运动要求的，必须得通过软件部分的补充才能充分实现其功能。在软件的编制上，主要要求编制所选PCI控制卡相对应的接口程序以及弧线运动速度和运动范围的限制条件和报警系统，还有人工操作界面的编制。此次设计选用的是6030 PCI运动控制卡，
主要仪器设备：计算机、PRO/E、PCI控制卡及其对应的软件、单片机开发系统等。
四、 对进度的具体安排：
第 一 周：动员、详细安排任务，准备计算机，各种软件；
第 二 周：到图书馆、情报信息中心、工厂等地调研查阅资料；
第 三 周：翻译资料，初步设计方案，学习三维设计软件工具；
第 四 周：写调研报告、开题报告，论证方案，开题审查；
第 五 周：设计机械结构，计算设计参数，画出草图；
第 六 周：完成机械结构图纸的任务；
第 七 周：修改完善机械设计
第 八 周：控制系统整体方案设计，选择控制器；
第 九 周：接口电路设计，包括测量输入、运动控制输出电路；
第 十 周：修改完善控制系统和接口设计；
第十一周：设计控制系统软件；
第十二周：编制控制程序；
第十三周：完成机械结构三维设计模型；
第十四周：进行装配仿真、运动仿真；
第十五周：撰写详细的论文提纲，设计说明书；
第十六周：完善所有设计，打印图纸和论文，上交论文；
第十七周：答辩。
五、 参考文献：
1、 弹体目标模拟器支撑目标运动机构及控制系统原理及设备
2、 机械设计
3、 机电一体化
4、 机械设计手册
5、 PCI运动控制卡原理与应用