液壓加載的伺服電動缸綜合性能測試系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2021-04-27 00:02
隨著科技的發(fā)展,軍事裝備的更新也是日新月異。某大型設(shè)備要求具備良好的調(diào)平與起豎功能,該調(diào)平與起豎裝置的主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)是伺服電動缸,只有保證伺服電動缸良好性能的基礎(chǔ)上才能使得設(shè)備穩(wěn)定工作。因此本文在了解調(diào)平起豎裝置實(shí)際工作條件及性能的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一套基于液壓加載的伺服電動缸綜合性能測試系統(tǒng),對調(diào)平、起豎電動缸進(jìn)行綜合性能測試,并著重對模擬真實(shí)環(huán)境加載的液壓加載系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析和試驗(yàn)研究,測試結(jié)果準(zhǔn)確可靠。論文主要研究內(nèi)容如下:(1)根據(jù)伺服電動缸綜合性能測試系統(tǒng)要求,詳細(xì)介紹了系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)。系統(tǒng)選擇“工控機(jī)+運(yùn)動控制卡+PLC”的控制方式,工控機(jī)通過PCI方式連接運(yùn)動控制卡,通過運(yùn)動控制卡控制伺服電動缸運(yùn)行,以PLC作為下位機(jī)輔助控制器,PLC通過OPC方式與上位機(jī)連接通訊,利用液壓加載的方式為電動缸提供模擬載荷,能夠自動測試伺服電動缸的性能參數(shù)并進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理。(2)根據(jù)測試系統(tǒng)總體方案分別對系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì),硬件設(shè)計(jì)主要包括測試系統(tǒng)硬件選型與設(shè)計(jì)、硬件電路設(shè)計(jì)、液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其主要元件選型與計(jì)算。軟件設(shè)計(jì)分上下位機(jī)兩部分,上位機(jī)采用模塊化設(shè)計(jì)方法,主要包括參數(shù)...
【文章來源】:中國計(jì)量大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
1.緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 伺服電動缸的研究現(xiàn)狀
1.3 模擬負(fù)載系統(tǒng)
1.4 論文研究的目的及主要內(nèi)容
1.5 本章小結(jié)
2 伺服電動缸綜合性能測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則
2.2 系統(tǒng)的功能需求
2.3 系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)
2.3.1 測試系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)
2.3.2 測試系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)
2.3.3 液壓系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
2.3.4 機(jī)械結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)
2.4 本章小結(jié)
3 測試系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
3.1.1 電源電路設(shè)計(jì)
3.1.2 輸入輸出電氣電路設(shè)計(jì)
3.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
3.2.1 可編程控制器(PLC)
3.2.2 壓力傳感器
3.2.3 位移傳感器
3.3 運(yùn)動控制系統(tǒng)
3.3.1 運(yùn)動控制器
3.3.2 伺服電機(jī)及伺服驅(qū)動器
3.4 液壓加載系統(tǒng)
3.4.1 系統(tǒng)工作壓力與供油源的選擇
3.4.2 動力機(jī)構(gòu)的選型與計(jì)算
3.4.3 液壓缸的設(shè)計(jì)與選型
3.4.4 電液伺服閥的選取
3.4.5 輔助元件的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.4.6 液壓加載系統(tǒng)各元器件選型匯總
3.5 本章小結(jié)
4 測試系統(tǒng)軟件部分設(shè)計(jì)
4.1 系統(tǒng)軟件功能需求分析
4.2 主程序模塊設(shè)計(jì)
4.3 上位機(jī)軟件功能模塊設(shè)計(jì)
4.3.1 主程序界面設(shè)計(jì)
4.3.2 參數(shù)配置模塊
4.3.3 通訊模塊
4.3.4 運(yùn)動控制模塊
4.3.5 數(shù)據(jù)管理模塊
4.3.6 實(shí)時監(jiān)控及報(bào)警模塊
4.4 系統(tǒng)下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
4.5 本章小結(jié)
5 液壓加載系統(tǒng)的建模與仿真分析
5.1 液壓加載系統(tǒng)的建模
5.1.1 電液伺服閥傳遞函數(shù)
5.1.2 閥的流量連續(xù)方程
5.1.3 液壓缸的流量連續(xù)方程
5.1.4 液壓缸的負(fù)載力方程
5.2 液壓加載系統(tǒng)的建模
5.2.1 常規(guī)PID控制策略分析
5.2.2 模糊PID控制策略分析
5.2.3 常規(guī)PID及模糊PID控制器的仿真實(shí)現(xiàn)
5.3 本章小結(jié)
6 試驗(yàn)研究與分析
6.1 伺服電動缸行程和速度測試試驗(yàn)
6.2 伺服電動缸精度測試試驗(yàn)
6.3 液壓系統(tǒng)加載試驗(yàn)
6.3.1 推力測試
6.3.2 拉力測試
6.3.3 正弦力測試
6.4 伺服電動缸動態(tài)加載試驗(yàn)
6.5 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
1 伺服電動缸測試試驗(yàn)臺機(jī)械結(jié)構(gòu)圖
2 硬件電路圖
3 壓力站實(shí)物圖
作者簡介
本文編號:3162372
【文章來源】:中國計(jì)量大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
1.緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 伺服電動缸的研究現(xiàn)狀
1.3 模擬負(fù)載系統(tǒng)
1.4 論文研究的目的及主要內(nèi)容
1.5 本章小結(jié)
2 伺服電動缸綜合性能測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則
2.2 系統(tǒng)的功能需求
2.3 系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)
2.3.1 測試系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)
2.3.2 測試系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)
2.3.3 液壓系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
2.3.4 機(jī)械結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)
2.4 本章小結(jié)
3 測試系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
3.1.1 電源電路設(shè)計(jì)
3.1.2 輸入輸出電氣電路設(shè)計(jì)
3.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
3.2.1 可編程控制器(PLC)
3.2.2 壓力傳感器
3.2.3 位移傳感器
3.3 運(yùn)動控制系統(tǒng)
3.3.1 運(yùn)動控制器
3.3.2 伺服電機(jī)及伺服驅(qū)動器
3.4 液壓加載系統(tǒng)
3.4.1 系統(tǒng)工作壓力與供油源的選擇
3.4.2 動力機(jī)構(gòu)的選型與計(jì)算
3.4.3 液壓缸的設(shè)計(jì)與選型
3.4.4 電液伺服閥的選取
3.4.5 輔助元件的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.4.6 液壓加載系統(tǒng)各元器件選型匯總
3.5 本章小結(jié)
4 測試系統(tǒng)軟件部分設(shè)計(jì)
4.1 系統(tǒng)軟件功能需求分析
4.2 主程序模塊設(shè)計(jì)
4.3 上位機(jī)軟件功能模塊設(shè)計(jì)
4.3.1 主程序界面設(shè)計(jì)
4.3.2 參數(shù)配置模塊
4.3.3 通訊模塊
4.3.4 運(yùn)動控制模塊
4.3.5 數(shù)據(jù)管理模塊
4.3.6 實(shí)時監(jiān)控及報(bào)警模塊
4.4 系統(tǒng)下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
4.5 本章小結(jié)
5 液壓加載系統(tǒng)的建模與仿真分析
5.1 液壓加載系統(tǒng)的建模
5.1.1 電液伺服閥傳遞函數(shù)
5.1.2 閥的流量連續(xù)方程
5.1.3 液壓缸的流量連續(xù)方程
5.1.4 液壓缸的負(fù)載力方程
5.2 液壓加載系統(tǒng)的建模
5.2.1 常規(guī)PID控制策略分析
5.2.2 模糊PID控制策略分析
5.2.3 常規(guī)PID及模糊PID控制器的仿真實(shí)現(xiàn)
5.3 本章小結(jié)
6 試驗(yàn)研究與分析
6.1 伺服電動缸行程和速度測試試驗(yàn)
6.2 伺服電動缸精度測試試驗(yàn)
6.3 液壓系統(tǒng)加載試驗(yàn)
6.3.1 推力測試
6.3.2 拉力測試
6.3.3 正弦力測試
6.4 伺服電動缸動態(tài)加載試驗(yàn)
6.5 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
1 伺服電動缸測試試驗(yàn)臺機(jī)械結(jié)構(gòu)圖
2 硬件電路圖
3 壓力站實(shí)物圖
作者簡介
本文編號:3162372
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