工业CT(Computed Tomography)技术是世界上公认的最佳无损检测手段之一。随着工业CT的发展,不同被检对象和复杂应用环境对CT的性能提出了更高要求,主要包括CT扫描联动精度、多功能性和实时性等。工业CT多轴联动运动控制器作为系统的核心,其性能直接决定了上述要求能否满足。目前,国内工业CT多轴联动控制器受限于自身控制方式,联动精度、实时性、扩展性很难再提高。同时,控制器开发成本高、升级维护也较困难。针对这些问题,论文对工业CT多轴联动运动控制器的设计和实现展开研究。论文首先研究了成熟的多轴联动运动控制策略和控制器,分析了各自的优缺点和适用范围,然后结合工业CT自身的特点,提出了它们在工业CT中应用的不足和困难,主要表现在联动精度、功能扩展、实时性、成本、升级维护五个方面。基于工业CT扫描方式和运动控制方法的研究,实现了典型的二代、三代CT扫描运动分解,提取了详细的多轴联动运动过程及参数计算公式,最终确定了运动控制器的设计方案,采用“微控制器+FPGA”的方式实现运动控制器的硬件设计和移植时间分割插补算法来提高控制器联动控制精度。其中,FPGA用于实现运动控制芯片的定制,μC/OS-II作为控制器的实时操作系统。最后完成了运动控制器设计方案的实现。其中,重点研究了时间分割插补算法和工业CT扫描控制的实现,将插补算法的实现分为插补计算和FPGA实现两个部分,扫描控制应用层划分为系统监控、运动控制、路径规划和命令解析四个任务,提高了控制器联动精度和实时响应能力,并克服了控制器在软硬件上升级维护较困难的弊端。在工业CT试验平台上应用控制器完成多层二代CT扫描,试验结果表明:提出的基于“微控制器+FPGA+时间分割插补算法”的工业CT多轴联动运动控制器能够满足CT扫描控制要求,并具有较高的联动精度、多功能扩展和实时响应能力。同时,控制器开发成本低、易于升级维护,为实现工业CT的产业化和标准化奠定了基础。