【摘要】：精密離心機(jī)是測試與標(biāo)定加速度計在高過載下性能的高精度慣導(dǎo)測試設(shè)備。精密離心機(jī)存在的動不平衡量以及消除動不平衡量的實(shí)時性等都會影響精密離心機(jī)的精度。為了提高精密離心機(jī)的精度,采用雙面校正的動平衡方法,減小了離心機(jī)轉(zhuǎn)子中存在的不平衡量,提高了精密離心機(jī)的精度。因此實(shí)現(xiàn)動平衡系統(tǒng)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。 首先,通過對精密離心機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,建立旋轉(zhuǎn)軸與非旋轉(zhuǎn)軸坐標(biāo)系,考慮到精密離心機(jī)在旋轉(zhuǎn)過程中所受的各種力的影響,建立了精密離心機(jī)在動態(tài)過程中的數(shù)學(xué)模型。其次,給出了精密離心機(jī)動平衡解算方法。 第二,通過精密離心機(jī)的建模與分析,首先,對精密離心機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行簡化,根據(jù)系統(tǒng)的剪切頻率的要求與開環(huán)Bode圖,采用滯后校正的方法進(jìn)行控制。其次,卸荷系統(tǒng)與精密離心機(jī)動平衡系統(tǒng),以及齒盤嚙合力之間具有耦合,通過MATLAB仿真研究了精密離心機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下,精密離心機(jī)的動不平衡量和嚙合力的變化情況,給出了精密離心機(jī)卸荷滑車的控制方法。 第三,精密離心機(jī)動平衡控制系統(tǒng)軟件針對精密離心機(jī)動平衡系統(tǒng)的實(shí)時性的需要,本文研究了基于RTX(Real-Time Extension)實(shí)時控制系統(tǒng)的設(shè)計。首先,闡述了在眾多實(shí)時控制方案中選擇基于Windows下擴(kuò)展方法的原因。其次,分析了Windows NT系統(tǒng)在實(shí)時方面的缺陷和RTX系統(tǒng)在精密離心機(jī)動平衡系統(tǒng)的應(yīng)用過程中的必要性。第三,通過創(chuàng)建共享內(nèi)存空間的方式,實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的通信,提高了數(shù)據(jù)采集和實(shí)時更新數(shù)據(jù)的速度。第四,用軟件實(shí)現(xiàn)了第二章所述的綜合解算法,以及對各種影響的補(bǔ)償。最后,針對RTX的實(shí)時性能進(jìn)行了測試對比。 最后,介紹了動平衡執(zhí)行部分的功能。根據(jù)可編程控制器設(shè)計要求以及松下電工的通訊協(xié)議,采用串口通信的方式,實(shí)現(xiàn)了PC與PLC之間的通訊。
【圖文】：

圖 3-1 直流電動機(jī)結(jié)構(gòu)圖Fig.3-1 Structure block of the DC motor當(dāng) 很小時，aLta aKL s +R的環(huán)節(jié)為小時間常數(shù)環(huán)節(jié)，遠(yuǎn)離帶寬可以略去，可得( )1 1( ) ( 1)( 1)eme tsK KU s Js ss sK Kθτ= ≈e++(3-10)其中m LJ = J +JmJ ——電動機(jī)本身的轉(zhuǎn)動慣量；LJ ——負(fù)載的轉(zhuǎn)動慣量。其中，負(fù)載為電動機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動角度通過絲杠轉(zhuǎn)化成動平衡滑塊在水平位置上的平動，因此由轉(zhuǎn)動慣量公式可得211( 2 )2L d sJ = m L π(3-11)其中 ——動平衡滑塊的質(zhì)量；d1m

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文3.2.2 動平衡系統(tǒng)控制器設(shè)計在第二章中我們建立了精密離心機(jī)的動態(tài)方程，見公式(2-30)。代入數(shù)值我們可以將其化簡為分別在OX ，OY 軸兩個方向獨(dú)立的子系統(tǒng)。這里我們僅考慮精密離心機(jī)OX 軸上動平衡滑塊的控制問題。精密離心機(jī)旋轉(zhuǎn)的最大角度為 10.9rad/s，我們選取位置環(huán)的帶寬選為8~15Hz，由上面模型建立過程，，可得整個系統(tǒng)的模型如圖 3-2 所示。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TH113.25

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2678579