随着自动化技术的不断发展,激光设备依靠其光束能量大、加工效率高、无污染等优点,已广泛应用于工业加工、医疗等领域。激光旋转加工作为激光技术与控制技术的完美结合,是激光加工领域一个不可替代的重要组成部分。激光旋转加工是在旋转工作台上将激光束照射在回转的工件表面的一种加工方式,它是在传统激光加工设备上增加了旋转工作台。本文研究激光旋转加工,为了提高加工精度,采用激光技术结合智能控制技术,提出了通过模糊控制技术控制旋转工作台步进电机,保证卡盘的回转精度,提高系统稳定性,实现激光精密旋转加工。本课题主要研究内容如下:首先,对激光旋转加工整机系统进行了研究,包括激光系统、激光控制系统、激光制冷系统、升降台、旋转工作台等。其次,激光旋转工作台步进电机在启动与停止时,伴随有摆动,并且容易丢步、失步,故对步进电机控制系统的控制算法进行了探讨,通过对PID控制、模糊控制以及模糊PID控制的比较,本系统采用模糊PID控制算法对步进电机进行控制,并设计了步进电机的模糊PID控制器。再次,运用MATLAB软件对步进电机控制系统进行一些列的仿真。在MATLAB/Simulink环境下搭建了步进电机传统PID控制模型和步进电机模糊自整定PID控制模型,同时输出两模型仿真结果,并进行对比分析。最后,设计了步进电机的硬件系统,采用内部含Flash存储器的单片机STC89C52作为核心部件,并配以电源电路、时钟电路、复位电路、串口通讯模块等,通过扩展外围设备及接口电路完成整个系统对步进电机的控制。同时还选择了3955芯片作为电机驱动,把控制系统发出的脉冲信号转化为步进电机的角位移,并实现细分功能等。通过仿真分析结果表明,本文所建的步进电机控制系统,能改善步进电机本身的失步、丢步、振荡等现象,可以大大提高系统的响应速度,启动快、停止快,提高激光旋转加工工作效率,使在加工过程中更加平稳。