支撑目标运动机构技术设计【6张CAD图纸+毕业论文】

支撑目标运动机构技术设计

37页 16000字数+论文说明书+开题报告+4张CAD图纸【详情如下】

主程序.doc

俯仰主动轴.dwg

俯仰从动轴.dwg

俯仰平台.dwg

卡具装配图.dwg

支撑目标运动机构技术设计开题报告.doc

支撑目标运动机构技术设计说明书.doc

支撑目标运动机构装配图.dwg

电路图.dwg

设计要求.doc

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

第一章    概述

1．1  课题的意义

任何零件的质量检测都应有“检测标准或规范”，其中含有判定零件如何检测，及判定是否合格的标准。按照检测标准和规范进行零件的检测和合格与否的判定即可。检测过程中会需要各类量具，如卡尺、千分尺、角规等等。

任何的复杂的产品也是有相关的“检测标准或规范”，需要检测校验的方面是比较多的，所使用的器件量具也是复杂的，，多样的，有通用的，也用专用的，还有组合的。

本次研究的课题是弹体支撑运动机构及目标模拟器的控制机构设计，研究的主要目的就是设计出一个检测导弹的弹头的跟踪系统的安装位置是否准确的的一个组合型检测系统的机械结构部分。设计这个机构的意义在于在设计出机械结构后，在检测弹体弹头或者就单个弹头的跟踪系统的安装位置时，弹体或者弹头有了一个统一，安全的安装固定支撑运动环境，同时在检测过程中，能够轻松，随意移动弹体或弹头的空间位置，有利于更全面的测定跟踪系统安装位置的准确性，操作灵活方便。而在安装激光检测装置的问题上，所设计的目标模拟器的安装平台的位置的灵活性移动和安装结构的灵活设计，保证了能够安装不同体积大小，不同型号，不同种类的检测装置，能够实现对于不同的弹体或者弹头的跟踪系统安装位置的测定。

1.2  课题的发展前景

目前中国的军事正处于蓬勃发展，欣欣向荣的时期，而导弹在一个国家的国防地位中处于中坚力量。对于导弹的控制又很多方法，通过弹头的跟踪系统来控制改变导弹的速度或者走向或者打击的目标等是一种很基本的方法，而这都是需要跟踪系统系统的安装位置的准确性来保证的，本课题设计的这套机械系统装置就是为了测试导弹弹头或者单个弹头上跟踪系统安装位置的准确性为目的的。有了这套系统，在检测导弹弹头或者单个弹头上跟踪系统安装位置的准确性的检测方法上，在操作性上就有了很大的提高，这样提高了弹头跟踪系统安装时或者检测时的方便性，有利于提高对于导弹的控制性能。

同时这套系统在设计上保证了支撑运动机构和目标运动机构的装拆的方便灵活性，使得这套系统有很大的扩展空间，在机构上增加一些外部的设备后，又能起到别的作用。同时，这套系统也能扩展用到其他领域方面，如工厂中利用这套机构来为检测他们产品提供安装条件。

1.3  课题研究的内容

本次设计的内容分为两部分，本课题为弹体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S7-200 PLC软件及其OP320操作界面软件的应用设计。

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的软件方面的S7-200 PLC软件及其OP320操作界面软件的应用设计。

1.4 课题的实现方法

弹体支撑机构与目标运动机构共同构成了测试监测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。本课题设计的弹体支撑运动机构及目标模拟器控制系统，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。

1．4．1 弹体支撑弹体支撑机构

弹体支撑机构为测试过程中对整弹体或弹体头的安装支撑机构，综合测试和运动仿真过程中用于固定整弹体，弹体头单元测试中用于固定弹体头。弹体支撑机构上配有整弹体或弹体头的俯仰及滚转控制机构，测试过程中可通过手动控制方式控制整弹体及弹体头的滚转及俯仰运动。弹体支撑机构也将为目标运动机构提供安装平台。其运动指标要求如下：

? 手动俯仰偏转角度范围：－30°～＋30°

? 手动滚转角度范围：－90°～＋90°

为实现设计内容的运动要求，初步选定的弹体支撑运动机构的机械示意简图如图1-2

在主程序中先将脉冲输出端清零(R      Ｑ０.1, 1),并设置相应的中断（３位i0.1的下降沿），在中断程序中禁止ＰＴＯ。接着调用相应的子程序，在子程序中设置ＰＴＯ的控制字节（MOVB   16#AC, SMB77），十六进制ＡＣ＝二进制10101100,根据表２得知：ＰＴＯ允许；ＰＴＯ模式；多段操作；异步更新；基准时间单位是１ms；写新的脉冲数；不写脉冲宽度；不写新的周期值。接着在SMW178寄存器中设置包络表的起始位置为vb500，根据表一设置包络表中的周期值、周期增量和脉冲数。

计算包络表的值：

　　周期增量值：De给定段的周期增量=｜ECT--ICT｜/Q

　　　　　其中：ECT=该段结束周期时间

　　　　　　　　ICT=该段初始化周期时间

　　　　　　　　Q=该段的脉冲数量

段的最后一个脉冲的周期在包络中不直接指定，但必须计算出来（除非周期增量是0）。如果在段之间需要平滑转换，知道段的最后一个脉冲的周期是有用的。计算段的最后一个脉冲周期的公式是：

段的最后一个脉冲的周期时间=ICT+（DEL*（Q--1））

　　　　　其中：ICT=该段的初始化周期时间

　　　　　　　　DEL=该段的增量周期时间

　　　　　　　　Q=该段的脉冲数量

　　周期增量只能以微秒数或毫秒数指定，周期的修改在每个脉冲上进行这两项的影响使对于一个段的周期增量的计算可能需要叠代方法。对于结束周期值或给定段的脉冲个

数，可能需要作调整。在确定校正包络表值的过程中，包络段的持续时间很有用。按照下面的公式可以计算完成一个包络段的时间长短：

包络段的持续时间=Q*（ICT+（（DEL/2）*（Q--1）））

　　　　　其中：Q=该段的脉冲数量

　　　　　　　　ICT=该段的初始化周期时间

　　　　　　　　DEL=该段的增量周期时间

结束语

通过这次设计，我得到了以下几个结论：

1、 在结构设计中，不仅要满足机床的性能要求，同时还要注意加工和装配工艺性，以便加工、装拆调整。结构设计力求简单紧凑、可靠、实用。特别是在复杂的机械结构中，各部分结构往往需反复推敲修改，并作必要验算方能确定其方案；每个零件的结构不是单纯根据计算，而主要是根据工艺性和构造方面的要求，如因结构方面的因素，齿轮不能满足要求时，则要重新进行运动设计等。

2、 在设计编写PLC程序和显示屏画面的编制时，注意程序整体及全局性的把握，对程序所要实现的功能要十分清楚，同时画出流程图辅助程序的编写，最后就是在程序的调试时耐心时必不可少的，同时还有需要主要的程序使用变量的设置上注意变量的类型和实用原则以及设定的寄存器地址和设定的线圈的作用。

3、 在本次设计中，让我了解了步进电机的选用原则， RV减速箱的相关知识，谐波齿轮的相关知识和选用方法，同时在开题前了解到了一些PCI运动控制卡的相关知识。

最后感谢杨庆东老师和和利时的张刚工程师的悉心指导和教诲。在从课题的选择，每个方案的合理性的论证，调试都凝聚着两位导师的汗水，在碰到各种问题和困难上，正是由于两位导师的及时悉心指导帮助，才得以设计能够进行到最后，在此向杨老师和张老师表示深深的感谢和崇高的敬意。同时张老师渊博的学识和务实的工作作风给予了我极大的教育和启迪,使我在今后的学习和生活中受益匪浅;严谨的治学态度和宽以待人的品质将使我受益终身。

在整个设计的过程中，也得到了许多同学的帮助，在此也表示衷心的感谢。

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