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柔性伺服电子压力机系统的研究

作　者: 万虎
导　师: 罗宏
学　校: 重庆理工大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 过盈装配柔性控制系统工控机
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 13次
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内容摘要

在机械装配过程中,零件间采用过盈联接方式到处可见,是仅次于螺纹或螺栓联接的第二种最常用最普遍的联接方式。当前,我国的装配技术远远落后于加工技术,在这种实际情况下,研制用于装配作业的设备是极其必要的。而随着目前科技水平的发展,先进的数字化技术被广泛地和机械加工技术相结合,形成机电一体化的柔性伺服技术。由于这一技术的成熟和体现出来的实用性,使得这一技术被广泛运用在工业自动化领域。本篇论文通过对国内外的装配技术发展趋势进行分析后,提出了一种柔性闭环实时在线监测的电子压力机系统,并基于Lab VIEW开发了由工控机作为上位机的软硬件控制系统。经调试和实验,该系统不仅大大提高了过盈装配效率,而且还能保证产品质量的全部合格。具体来说,本文主要有以下几个方面的内容：首先,本文通过研究国内外过盈连接技术的发展趋势,在这一基础之上展开对电子压力机结构,控制方案的研究,提出了了一种柔性闭环实时在线监测的电子压力机系统,并制成该压力机的规格系列表,且运用UG软件对电子压力机系统进行三维建模,可以直观认识其主要部件的组成和位置关系以及传动机构。其次,对电子压力机控制系统的控制策略进行研究并以虚拟仪器Lab VIEW为平台,围绕上位机的控制界面设计,控制软件设计进行了控制系统的开发,实现数据的自动采集处理,显示存储等功能。此外对元器件选型,信号处理和系统的抗干扰技术进行了分析。最终完成了控制系统的开发和调试。最后,文章对机械系统和控制系统的可靠性进行了分析,并重点提出了控制系统中容易形成的干扰源且有针对性说明针对不同干扰源的预防措施。该论文的完成即依赖于一定的理论基础,又有控制理论的研讨和控制系统的设计过程,具有较强的实用性,对增强我国的柔性装配技术有着重要的意义。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-10
1 绪论  10-16
  1.1 课题研究的背景  10
  1.2 课题研究的目的和意义  10-11
  1.3 国内外研究现状  11-15
    1.3.1 过盈联接装配技术的国内外发展现状  11-13
    1.3.2 压力机系统的国内外研究现状  13-15
  1.4 本文研究的主要内容  15-16
2 电子压力机的方案设计  16-30
  2.1 电子压力机的功能  16
  2.2 电子压力机的性能  16-17
  2.3 电子压力机的方设案计  17-18
  2.4 电子压力机主要元器件选型  18-28
  2.5 本章小结  28-30
3 基于UG(Unigraphics)的三维实体建模  30-36
  3.1 实体建模的意义和过程  30-31
  3.2 基于UG的装配建模  31-35
    3.2.1 电子压力机中滚珠丝杠副的三维建模  32-34
    3.2.2 电子压力机三维建模装配  34-35
  3.3 本章小结  35-36
4 控制系统总体设计与控制策略研究  36-54
  4.1 控制系统的方案  36-39
    4.1.1 工业控制系统的分类及其原理  36-38
    4.1.2 系统方案的提出及分析  38-39
  4.2 控制系统的总体方案设计  39-40
    4.2.1 控制系统总体方案设计  39
    4.2.2 电气控制系统设计  39-40
  4.3 控制系统硬件组成及选型  40-43
    4.3.1 上位机的选型  40-41
    4.3.2 传感器的选型  41-43
    4.3.3 数据采集卡的选型  43
  4.4 控制策略的研究  43-52
    4.4.1 各种控制及策略概述  43-45
    4.4.2 PID和模糊PID控制的原理  45-49
    4.4.3 基于AMESim的电子压力机系统的建模  49-50
    4.4.4 恒定速度控制方式下的PID和模糊PID控制系统运动仿真  50-52
  4.5 本章小结  52-54
5 应用程序设计  54-76
  5.1 虚拟仪器及LabVIEw介绍  54
  5.2 上位机程序设计  54-69
    5.2.1 控制系统的软件设计步骤  54-55
    5.2.2 软件的设计过程  55-59
    5.2.3 控制系统软件设计  59-69
  5.3 数据处理与分析  69-71
    5.3.1 误差处理  69-70
    5.3.2 噪声处理  70-71
  5.4 系统调试  71-74
    5.4.1 硬件调试  71
    5.4.2 软件调试  71-72
    5.4.3 系统验证  72-74
  5.5 本章小结  74-76
6 系统的安全性和可靠性分析  76-80
  6.1 电子压力机系统的安全性和可靠性分析  76-77
  6.2 抗干扰技术的应用  77-79
    6.2.1 供电系统抗干扰技术  77-78
    6.2.2 信号采集过程中的抗干扰措施  78
    6.2.3 接地处理抑制干扰  78-79
  6.3 本章小结  79-80
7 总结与展望  80-82
  7.1 全文总结  80
  7.2 工作展望  80-82
致谢  82-84
参考文献  84-86
附录  86

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