本文關鍵詞：低速軸承真空跑合測試系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

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【摘要】：隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展和工業(yè)化進程的持續(xù)深入,我國的航空航天事業(yè)有了長足的進步和舉世矚目的成就。作為空間探索的關鍵設備,航天器的性能很大程度上受到其回旋機構(gòu)上的軸承影響。目前航空航天用軸承大都采用Mo S2固體潤滑劑鍍膜,在裝入航天器使用之前需要對其進行跑合測試,以優(yōu)化軸承的性能,保證航天器的性能和使用壽命。為了加快跑合進程,縮短測試時間,軸承跑合時需要對其加以一定壓力負載。由于軸承鍍膜后初始溝道不均勻,隨著軸承旋轉(zhuǎn)位置的變化,軸承受到的實際壓力也會變化。因此需要在跑合過程中根據(jù)壓力傳感器的實時反饋,對壓力輸出做出調(diào)整。低速軸承真空跑合測試系統(tǒng)通過使用PID控制算法對軸承跑合的驅(qū)動電機和加載電機進行自動控制:使得加載電機能夠在跑合測試開始之前對軸承按照指定壓力進行預加載,在跑合測試進行時對軸承負載進行動態(tài)維持;驅(qū)動電機對跑合測試過程中軸承實時速度進行反饋調(diào)節(jié),在軸承跑合完成后進行自動制動。低速軸承真空跑合測試系統(tǒng)通過使用多種數(shù)字濾波算法對跑合測試過程中軸承的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)采集進行了處理,篩除了偶然性電磁干擾,均衡了傳感器的隨機誤差,得到了有效的實時軸承壓力和摩擦力矩。低速軸承真空跑合測試系統(tǒng)通過對軸承摩擦力矩數(shù)據(jù)的統(tǒng)計顯著性檢驗分析,計算出跑合測試完成后軸承的摩擦力矩沒有顯著性差異的概率,為軸承的后續(xù)人工篩選提供數(shù)據(jù)參考。通過在matlab中進行PID控制算法和數(shù)字濾波算法的模擬實驗,驗證了算法在自動控制和干擾過濾方面的有效性。通過對低速軸承真空跑合測試系統(tǒng)的實際跑合結(jié)果分析,證明了跑合測試系統(tǒng)功能完備、性能優(yōu)良。
【關鍵詞】：軸承跑合 自動控制 PID控制 數(shù)據(jù)采集 數(shù)字濾波 統(tǒng)計顯著性檢驗
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V416.8
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題來源10
• 1.2 課題研究的目的和意義10-11
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3.1 運動控制技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4 論文的主要內(nèi)容14-15
• 第2章 低速軸承真空跑合測試裝置的設計與實現(xiàn)15-30
• 2.1 低速軸承真空跑合測試裝置的整體框架15-16
• 2.2 低速軸承真空跑合測試裝置的模塊實現(xiàn)16-24
• 2.2.1 軸承裝載模塊16-18
• 2.2.2 軸承測量模塊18-19
• 2.2.3 負荷加載模塊19-20
• 2.2.4 軸承驅(qū)動模塊20-21
• 2.2.5 真空系統(tǒng)模塊21
• 2.2.6 系統(tǒng)控制模塊21-22
• 2.2.7 數(shù)據(jù)處理模塊22-24
• 2.3 低速軸承真空跑合測試裝置的主要元器件的選型24-29
• 2.3.1 驅(qū)動電機及減速器選型24-25
• 2.3.2 電機控制器選型25-26
• 2.3.3 直線微動平臺選型26
• 2.3.4 壓力和力矩傳感器選型26-27
• 2.3.5 數(shù)據(jù)采集卡選型27-28
• 2.3.6 真空抽制電機選型28
• 2.3.7 元器件選型小結(jié)28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 低速軸承真空跑合測試系統(tǒng)的算法設計與實現(xiàn)30-42
• 3.1 低速軸承真空跑合測試系統(tǒng)的組成和原理30-31
• 3.2 低速軸承真空跑合測試系統(tǒng)的算法設計31-38
• 3.2.1 電機控制算法31-35
• 3.2.2 數(shù)據(jù)濾波算法35-37
• 3.2.3 數(shù)據(jù)分析算法37-38
• 3.3 低速軸承真空跑合測試系統(tǒng)的算法模擬實驗38-41
• 3.3.1 電機控制算法的模擬實驗38-39
• 3.3.2 數(shù)據(jù)濾波算法的模擬實驗39-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第4章 低速軸承真空跑合測試系統(tǒng)控制軟件設計與實現(xiàn)42-61
• 4.1 控制軟件的需求分析42-43
• 4.2 控制軟件的功能設計43-46
• 4.2.1 系統(tǒng)參數(shù)設置功能43
• 4.2.2 硬件通訊檢查功能43-44
• 4.2.3 跑合方案編輯功能44
• 4.2.4 跑合操作控制功能44
• 4.2.5 跑合狀態(tài)顯示功能44-45
• 4.2.6 歷史曲線顯示功能45
• 4.2.7 跑合數(shù)據(jù)采集功能45
• 4.2.8 跑合數(shù)據(jù)存儲功能45
• 4.2.9 跑合數(shù)據(jù)分析功能45
• 4.2.10 跑合報告生成功能45-46
• 4.3 控制軟件的整體設計與實現(xiàn)46-57
• 4.3.1 控制軟件的整體結(jié)構(gòu)46
• 4.3.2 控制軟件的開發(fā)環(huán)境46-48
• 4.3.3 控制軟件的模塊實現(xiàn)48-57
• 4.4 控制軟件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫設計57-59
• 4.4.1 控制軟件中使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)57-58
• 4.4.2 控制軟件的數(shù)據(jù)庫設計58-59
• 4.5 控制軟件的安全設計59-60
• 4.6 本章小結(jié)60-61
• 第5章 低速軸承真空跑合測試系統(tǒng)控制軟件測試分析61-73
• 5.1 控制軟件的功能測試61-66
• 5.1.1 系統(tǒng)參數(shù)設置功能測試61
• 5.1.2 硬件通訊檢查功能測試61-62
• 5.1.3 跑合方案編輯功能測試62-63
• 5.1.4 跑合操作控制功能測試63
• 5.1.5 跑合狀態(tài)顯示功能測試63-64
• 5.1.6 歷史曲線顯示功能測試64
• 5.1.7 跑合數(shù)據(jù)采集功能測試64-65
• 5.1.8 跑合數(shù)據(jù)存儲功能測試65
• 5.1.9 跑合數(shù)據(jù)分析功能測試65
• 5.1.10 跑合報告生成功能測試65-66
• 5.2 控制軟件的模塊測試66-68
• 5.2.1 主模塊測試66
• 5.2.2 通信控制模塊測試66
• 5.2.3 真空系統(tǒng)模塊測試66-67
• 5.2.4 電機控制模塊測試67
• 5.2.5 數(shù)據(jù)采集模塊測試67-68
• 5.2.6 數(shù)據(jù)處理模塊測試68
• 5.2.7 輸出顯示模塊測試68
• 5.3 控制軟件的整體測試68-70
• 5.4 控制軟件的性能分析70-72
• 5.5 本章小結(jié)72-73
• 結(jié)論73-74
• 參考文獻74-79
• 致謝79

【引證文獻】

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李向欣;卜昆;黃魁東;查方龍;張定華;;錐束CT序列切片圖像非局部均值濾波方法[A];全國射線數(shù)字成像與CT新技術(shù)研討會論文集[C];2012年

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本文編號：566591