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彈體支撐運動機構(gòu)及目標模擬器控制系統(tǒng)設計 開題報告 班級（學號）：機0405-21 姓名：吳勝裕 指導老師：張剛 督導老師：楊慶東 一、 綜述： 本課題設計的彈體支撐目標運動機構(gòu)是為檢測導彈彈頭跟蹤系統(tǒng)安裝位置是否精確的檢測裝置和彈體或者單個彈頭提供安裝平臺。 彈體體支撐機構(gòu)為整彈體（或彈體頭）提供安裝固定條件，并要求能實現(xiàn)其運動要求，同時也要為目標運動機構(gòu)提供安裝平臺；目標運動機構(gòu)主要有伺服或步進電機控制的小型轉(zhuǎn)臺和延長支架組成，是目標模擬器的安裝平臺，它要求能保證在測試過程中控制目標模擬器延以繞彈體頭中心的弧線運動，確保目標模擬器一直對正彈體頭中心。 二、 研究內(nèi)容： 本課題為彈體目標模擬器支撐目標運動機構(gòu)及控制系統(tǒng)設計。其中機械結(jié)構(gòu)主要包括彈體支撐機構(gòu)與目標運動機構(gòu)兩部分，軟件方面主要是一些PCI運動控制卡的軟件及其操作界面的設計。 彈體支撐機構(gòu)與目標運動機構(gòu)共同構(gòu)成了測試系統(tǒng)的試驗安裝臺架，為彈體、彈體頭和目標模擬器提供安裝平臺，同時要求它們能夠方面分離，以便于進行配置選擇。 彈體支撐機構(gòu)可為整個彈體或者單獨的彈體頭提供安裝和固定環(huán)境，并可提供手動方式控制的 俯仰和滾轉(zhuǎn)運動；目標的運動機構(gòu)將通過伺服或者步進電機帶動輕型轉(zhuǎn)臺及可調(diào)安裝支架來實現(xiàn)，運動控制方式既可通過位置控制也可通過速度控制，安裝支架長度可調(diào)，并提供目標模擬器的安裝平面。目標運動機構(gòu)將接受測試仿真系統(tǒng)的控制，按其設定的位置和速度運行；同時還需要設計控制目標運動機構(gòu)所需的PCI運動控制卡和對應的接口程序。 三、 實現(xiàn)方法及預期目標： 本課題設計的彈體目標模擬器支撐目標運動機構(gòu)及控制系統(tǒng)，總體上要求成本低，操作簡單方便，可靠性好。在滿足功能要求的前提下，按盡可能使用、操作方便、制造簡單、價格低廉的總體要求進行設計?？傮w方案包括彈體支撐機構(gòu)的設計，目標運動機構(gòu)的設計和PCI控制卡軟件及其操作界面的編制。在設計中在大量運用機械知識的同時，穿插了許多電子電路，軟件編制的知識，使得比傳統(tǒng)的機械有了很大的操作改觀。在設計過程中分兩個部分完成;硬件和軟件部分。 1、 硬件部分： 彈體支撐機構(gòu)主要實現(xiàn)的功能包括兩點：整彈體（或彈體頭）的手動俯仰運動及其自身的手動滾轉(zhuǎn)運動，且這兩個運動是分開進行的，滾轉(zhuǎn)運動只有在整彈體（或彈體頭）水平位置時進行。俯仰運動初步?jīng)Q定用渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，主要克服的困難是使彈體（或彈體頭）在兩極端位置時不能移動位置；滾轉(zhuǎn)運動運用杠桿原理按照指定要轉(zhuǎn)過的角度通過手動直接扳動彈體轉(zhuǎn)動，主要考慮的是支撐體是點支撐還是面支撐，實現(xiàn)的難易程度。如下圖所示： 目標運動機構(gòu)主要實現(xiàn)目標模擬器的定位功能：目標模擬器的安裝位置可以直接通過絲杠來定位，并在兩端用擋板確定它的位置移動范圍，它的弧線運動范圍和速度能通過軟件來實現(xiàn)。 2、 軟件部分： 目標運動機構(gòu)在硬件的基礎上是不能完成全部運動要求的，必須得通過軟件部分的補充才能充分實現(xiàn)其功能。在軟件的編制上，主要要求編制所選PCI控制卡相對應的接口程序以及弧線運動速度和運動范圍的限制條件和報警系統(tǒng)，還有人工操作界面的編制。此次設計選用的是6030 PCI運動控制卡， 主要儀器設備：計算機、PRO/E、PCI控制卡及其對應的軟件、單片機開發(fā)系統(tǒng)等。 四、 對進度的具體安排： 第 一 周：動員、詳細安排任務，準備計算機，各種軟件； 第 二 周：到圖書館、情報信息中心、工廠等地調(diào)研查閱資料； 第 三 周：翻譯資料，初步設計方案，學習三維設計軟件工具； 第 四 周：寫調(diào)研報告、開題報告，論證方案，開題審查； 第 五 周：設計機械結(jié)構(gòu)，計算設計參數(shù)，畫出草圖； 第 六 周：完成機械結(jié)構(gòu)圖紙的任務； 第 七 周：修改完善機械設計 第 八 周：控制系統(tǒng)整體方案設計，選擇控制器； 第 九 周：接口電路設計，包括測量輸入、運動控制輸出電路； 第 十 周：修改完善控制系統(tǒng)和接口設計； 第十一周：設計控制系統(tǒng)軟件； 第十二周：編制控制程序； 第十三周：完成機械結(jié)構(gòu)三維設計模型； 第十四周：進行裝配仿真、運動仿真； 第十五周：撰寫詳細的論文提綱，設計說明書； 第十六周：完善所有設計，打印圖紙和論文，上交論文； 第十七周：答辯。 五、 參考文獻： 1、 彈體目標模擬器支撐目標運動機構(gòu)及控制系統(tǒng)原理及設備 2、 機械設計 3、 機電一體化 4、 機械設計手冊 5、 PCI運動控制卡原理與應用 指導老師： 年 月 日 督促老師： 年 月 日 領導小組審查意見： 審查人簽字： 年 月 日