装配图
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
图中： 1为弹体、2为滚转手柄、 3为俯仰手轮、4为蜗轮蜗杆减速箱、5为俯仰平台、6为支撑架。
弹体的俯仰运动通过俯仰手轮带动减速箱的转动，再有轴带动俯仰平台的俯仰运动，弹体或者弹体头在做俯仰运动的过程中，重力对于俯仰轴和减速箱的扭矩通过减速器的自锁来克服。
滚转运动的实现方法也简单，首先在卡具2上和滚转卡具的接触面上对应着雕上刻度，然后通过手掰动滚转手柄，通过使刻度与刻度之间的相互转动来实现弹体或者弹体头的滚转运动。
1.4.2目标运动机构
目标运动机构主要由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。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。其运动指标要求和运动示意图如下：
目标弧线运动范围：±50°
目标模拟器安装位置距目标运动机构中心距离：100mm~300mm可调；
目标运动最大运动速度：±25°/s
目标载荷：≤10kg
步进电机的选择
步进电机是一种能将数字输入脉冲转换成旋转或直线增量运动的电磁执行元件。每输入一个脉冲电机转轴步进一个步距角增量
步进电机是一种能将数字输入脉冲转换成旋转或直线增量运动的电磁执行元件。每输入一个脉冲电机转轴步进一个步距角增量。电机总的回转角与输入脉冲数成正比例，相应的转速取决于输入脉冲频率。
步进电机是机电一体化产品中关键部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点。广泛应用于机电一体化产品中，如：数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、传真机等。
选择步进电机时，首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。而在选用功率步进电机时，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。在实际工作过程中，各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。一般地说最大静力矩Mjmax大的电机，负载力矩大。
选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以得到机床所需的脉冲当量。在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量，一是可以改变丝杆的导程，二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。但细分只能改变其分辨率，不改变其精度。精度是由电机的固有特性所决定。
选择功率步进电机时，应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率，使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量，使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。
此次课设中选用的是步进电机是四通公司的56系列两相混合式步进电机中的56BYG250B型号电机。
电机的的基本参数如下：
电机型号：56BYG250B
电机定位转矩：0.03NM
电机保持转矩：0.65NM
电机相数：两相
电机步进角：0.9/0.8
电机静态相电流：2.4A
电机相电阻：0.95
电机相电感：2.4mH
空载启动方式：（半步方式）2.7KHz
电机重量：0.48千克
转动惯量：180
电机外形图：56×56×45mm
其中电机空载的启动条件为：驱动电压为48V。
文件列表
卡具装配图A2
电路图
俯仰从动轴
俯仰平台04
俯仰主动轴
