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活动部件加载测控系统设计与实现

作　者: 李滔
导　师: 杨文玉
学　校: 华中科技大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 扭矩测量模拟加载磁滞制动器测试设备
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 2次
引　用: 0次
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内容摘要

为验证活动部件(指驱动机构,采用电机驱动减速机的形式)的驱动特性和运行寿命,需要模拟实际工况下的负载规律对活动部进行精确扭矩加载和测试。本文开展了动态扭矩模拟加载测试系统的研究,研制了采用磁滞制动器加载的模拟加载系统,实现了动态扭矩的精确模拟加载及扭矩测量。完成的主要研究工作有以下几点:(1)在分析了动态扭矩精确测量对机械结构要求的基础上,提出采用磁滞制动器配合反装的行星减速器作为扭矩的加载方法,研制了具有通用接口和统一定位特征的动态转矩加载测试平台。(2)由于磁滞效应的存在,磁滞制动器的加载过程呈现明显非线性特征。针对磁滞制动器加载过程的非线性特征,提出采用PID闭环控制算法实现转矩加载的自动控制,并运用临界比例法整定了闭环控制参数。(3)搭建了测试设备的主从控制系统,测控系统采用工控机为上位机,采用可编程逻辑控制器(PLC)为下位机,完成了主要控制程序的编写及调试,测控系统能够动态实时测量扭矩、转速和转角等性能参数。本文所研究和设计的动态转矩模拟加载测试系统具有广泛的通用性,并具有良好的加载性能。通过性能测试实验验证了系统具有扭矩加载与转速相互独立、良好的低速加载稳定性和较高的加载精度,对活动部件各项性能及寿命提供了精密测试平台。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-8
1 绪论  8-17
  1.1 课题来源  8
  1.2 课题背景  8-9
  1.3 研究意义  9-10
  1.4 国内外模拟加载测试系统的研究现状  10-12
  1.5 几种常见的模拟加载设备  12-15
  1.6 论文的主要工作及内容安排  15-17
2 模拟加载测试平台结构设计  17-26
  2.1 引言  17
  2.2 测试平台结构要求分析  17-20
  2.3 模拟加载测试系统机械平台组成  20-25
  2.4 本章小结  25-26
3 磁滞制动器加载特性及控制方法  26-36
  3.1 引言  26
  3.2 磁滞制动器结构  26-27
  3.3 磁滞制动器非线性加载特性  27
  3.4 磁滞制动器非线性模型研究  27-32
  3.5 磁滞制动器控制方法研究  32-35
  3.6 本章小结  35-36
4 控制系统搭建及控制程序编写  36-49
  4.1 引言  36
  4.2 PLC系统  36-38
  4.3 控制体系概述及硬件搭建  38-45
  4.4 PLC控制程序编写  45-48
  4.5 本章小结  48-49
5 加载性能测试实验  49-55
  5.1 引言  49
  5.2 加载性能测试实验  49-53
  5.3 本章小结  53-55
6 总结与展望  55-57
  6.1 全文工作总结  55
  6.2 工作展望  55-57
致谢  57-58
参考文献  58-61
附录1：攻读学位期间发表的学术论文  61-62
附录2：加载精度实验测试数据  62-63

活动部件加载测控系统设计与实现

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