核电以环保、高效等优势在全球逐渐兴起,蒸汽发生器作为核电站内部的关键部件,其内部传热管是核电系统压力边界最薄弱环节,需定期进行涡流检测,但国内对涡流传感器推拔控制系统的研究技术薄弱,缺少自主创新。针对此现象,本文研究推拔控制系统机械机构方案并提出控制系统设计指标,对控制系统总体方案进行设计,分别对控制系统硬、软件进行设计,建立控制系统仿真模型并对控制器控制参数仿真分析,完成控制系统研制并进行试验分析。本文主要进行的工作如下:分析推拔控制系统的检测对象、工作形式及检测要求,对其机械机构方案进行研究设计,结合其未来发展趋势及实际应用需求提出本次控制系统设计指标,并分析计算推拔控制系统驱动能力。结合设计指标对推拔控制系统总体布局方案、控制箱结构方案及控制系统软、硬件方案进行设计。根据总体设计方案及设计指标,对系统硬件电路进行设计,并完成关键部件选型。针对电机运动控制的实现,根据硬件选型分析基于CANopen通信的电机运动控制的实现流程。针对设备需长时间持续工作,分析计算控制系统散热特性及发热量,应用Ansys软件对控制箱进行稳态热仿真分析。针对推拔控制系统的软件设计,将下位机控制程序按功能模块分别进行设计,然后将各模块程序进行逻辑整合并在线模拟调试。分析上位机控制界面所需设计的功能,基于WinCC软件进行上位机控制界面的设计及组态。针对控制系统控制参数整定问题,首先,根据电机参数及传动机构特性,对推拔控制系统驱动、回收两模块的电机及传动机构的传递函数进行推导,并应用MATLAB/Simulink软件进行仿真建模。随后,在此建模基础上,分析并建立带前馈补偿的PID三环控制系统仿真模型。最后,通过仿真分析确定控制参数,为后续试验中控制参数整定奠定基础。进行推拔控制系统研制及实物制造,对控制系统仿真所得控制参数进行试验分析与优化。在实验室对设备的前后运动、急停及镜像布置运动等基本功能指标进行试验分析;在工厂搭建试验场地,对设备高速驱动负载运行指标试验分析,并对传感器运动时的速度及位置稳定性进行试验分析;在中广核公司传热管模拟体中,配合涡流仪进一步对设备驱动负载能力、传感器运动的速度及位置稳定性试验分析,对设备长时间运行的可靠性试验,并通过分析涡流仪采集的信号验证设备的可行性;最后将设备运至红沿河核电站,在现场对设备的基本功能指标、高速状态下驱动高负载运行及信号采集质量等进行试验分析。