本文關(guān)鍵詞：滾珠絲杠副伺服加載測試系統(tǒng)設(shè)計

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【摘要】：隨著電動伺服技術(shù)的發(fā)展,滾珠絲杠副因其優(yōu)越的直線傳動特性,在航天飛行器電動伺服控制系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛。針對伺服控制系統(tǒng)中滾珠絲杠副受載情況的特殊性,開展對滾珠絲杠副的模擬加載和性能測試的研究就顯得十分必要。本課題設(shè)計了一套滾珠絲杠副伺服加載測試系統(tǒng),集伺服加載和測試功能為一體,能夠模擬航天工況的加載環(huán)境,測試滾珠絲杠的效率和剛度等性能。首先,本文通過對國內(nèi)外加載測試系統(tǒng)相關(guān)研究的分析,選擇了電動加載方式,確定了滾珠絲杠副加載系統(tǒng)的總體方案,包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成、工作原理、試驗內(nèi)容以及關(guān)鍵元器件的選擇；分析了系統(tǒng)多余力產(chǎn)生的原因,提出了消減多余力的方法,并對系統(tǒng)軟硬件總體方案進行了設(shè)計。其次,根據(jù)系統(tǒng)總體方案,完成了試驗臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計,對結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部件的方案進行了對比分析,確定最優(yōu)結(jié)構(gòu),并對關(guān)鍵部件進行了有限元分析。最后,根據(jù)系統(tǒng)總體方案,對控制和測試的軟硬件展開詳細(xì)設(shè)計。根據(jù)實驗要求,選擇LabVIEW軟件及采集卡和PLC硬件進行信號采集和運動控制,完成了控制系統(tǒng)電路設(shè)計、系統(tǒng)信號傳輸設(shè)計和控制柜的設(shè)計,構(gòu)建了整個系統(tǒng)的硬件平臺。并在此基礎(chǔ)上對控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分別進行了軟件方案設(shè)計和編程,實現(xiàn)了傳感器信號的采集、處理和運算,及加載運動中載荷的PID精確控制,較好地實現(xiàn)了滾珠絲杠副模擬加載和性能測試。
【關(guān)鍵詞】：滾珠絲杠副 伺服加載 數(shù)據(jù)采集 PLC LabVIEW
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V416.8
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 課題研究的背景及意義8-9
• 1.2 伺服加載測試系統(tǒng)研究概況9-13
• 1.2.1 滾珠絲杠副簡介9-10
• 1.2.2 國內(nèi)外加載裝置的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.3 國內(nèi)外滾珠絲杠副測試技術(shù)的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 主要研究內(nèi)容13-14
• 2 滾珠絲杠副加載系統(tǒng)總體方案設(shè)計14-27
• 2.1 系統(tǒng)技術(shù)要求14-15
• 2.1.1 試驗系統(tǒng)功能14
• 2.1.2 主要技術(shù)指標(biāo)14
• 2.1.3 設(shè)計原則14-15
• 2.2 系統(tǒng)組成及原理方案15-17
• 2.2.1 系統(tǒng)組成15-16
• 2.2.2 系統(tǒng)加載原理方案16-17
• 2.3 測試內(nèi)容17-18
• 2.3.1 啟動力矩試驗17
• 2.3.2 精度試驗17
• 2.3.3 軸向接觸剛度試驗17
• 2.3.4 傳動效率試驗17-18
• 2.3.5 極限承載試驗18
• 2.4 主要元件選型設(shè)計18-23
• 2.4.1 電機選型18-19
• 2.4.2 驅(qū)動器選型19-20
• 2.4.3 傳感器選型20-23
• 2.5 加載測試系統(tǒng)多余力的分析23-26
• 2.5.1 系統(tǒng)多余力的產(chǎn)生原因23-25
• 2.5.2 多余力的計算25
• 2.5.3 多余力消減方法25-26
• 2.6 加載測試系統(tǒng)的軟硬件方案26
• 2.7 本章小結(jié)26-27
• 3 試驗臺結(jié)構(gòu)設(shè)計27-42
• 3.1 系統(tǒng)加載方式選擇27-28
• 3.1.1 液壓加載模式27-28
• 3.1.2 電動加載模式28
• 3.2 試驗臺整體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計28-34
• 3.2.1 試驗臺結(jié)構(gòu)特點28-29
• 3.2.2 結(jié)構(gòu)方案選擇29-32
• 3.2.3 試驗方案對比32-33
• 3.3.4 試驗臺的結(jié)構(gòu)優(yōu)化33-34
• 3.3 傳動部件結(jié)構(gòu)設(shè)計34-37
• 3.3.1 安裝方式34
• 3.3.2 方案設(shè)計34-37
• 3.4 加載部件結(jié)構(gòu)設(shè)計37-41
• 3.4.1 傳動方式37
• 3.4.2 加載部件結(jié)構(gòu)方案37-39
• 3.4.3 傳動座ANSYS分析39-41
• 3.4.4 變形量分析41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 4 系統(tǒng)電氣硬件設(shè)計42-57
• 4.1 系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu)42-48
• 4.1.1 采集硬件選擇43-45
• 4.1.2 控制硬件選擇45-46
• 4.1.3 系統(tǒng)電路設(shè)計46-47
• 4.1.4 控制柜設(shè)計47-48
• 4.2 采集系統(tǒng)硬件設(shè)計48-50
• 4.2.1 系統(tǒng)信號功能及組成48-49
• 4.2.2 信號傳遞方式49-50
• 4.3 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計50-55
• 4.3.1 模擬量控制方法50-52
• 4.3.2 PID控制52-53
• 4.3.3 硬件線路連接53-54
• 4.3.4 控制硬件實現(xiàn)54-55
• 4.4 硬件調(diào)試實驗55-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 5 基于LabVIEW的數(shù)據(jù)采集及控制軟件設(shè)計57-76
• 5.1 加載測試系統(tǒng)功能介紹57-59
• 5.1.1 虛擬儀器57-58
• 5.1.2 主要實現(xiàn)功能58-59
• 5.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件設(shè)計59-64
• 5.2.1 軟件采集流程59-60
• 5.2.2 數(shù)據(jù)采集程序60-62
• 5.2.3 登陸模塊設(shè)計62
• 5.2.4 數(shù)據(jù)輸出設(shè)計62-63
• 5.2.5 數(shù)據(jù)回放VI設(shè)計63-64
• 5.2.6 程序保護64
• 5.3 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計64-71
• 5.3.2 界面操作64-65
• 5.3.3 PLC控制分析65-69
• 5.3.4 信號的通信傳輸69-70
• 5.3.5 動作指令標(biāo)志位說明70-71
• 5.4 信號的干擾71-72
• 5.4.1 干擾的來源71
• 5.4.2 干擾的解決措施71-72
• 5.5 系統(tǒng)MATLAB仿真分析72-74
• 5.6 軟件調(diào)試實驗74
• 5.7 本章小結(jié)74-76
• 6 總結(jié)與展望76-78
• 致謝78-79
• 參考文獻79-83
• 附錄83-88

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 黃靜;畢波;;PLC對模擬量的控制[J];電腦知識與技術(shù);2009年31期

2 姚麗;劉東東;;基于LabVIEW的數(shù)據(jù)采集與信號處理系統(tǒng)設(shè)計[J];電子科技;2012年05期

3 周洋;齊樹毅;丁進軍;;基于ATmega16的數(shù)字光柵位移測量系統(tǒng)[J];電子設(shè)計工程;2011年22期

4 高彬娜;;數(shù)字PID控制在運動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];中國電子科學(xué)研究院學(xué)報;2006年06期

5 肖康樂;李斌;;基于S7-200的水輪機測頻設(shè)計[J];水電能源科學(xué);2008年03期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 劉宇翔;基于dsPIC的舵機負(fù)載加載實驗臺設(shè)計[D];南京理工大學(xué);2011年

2 李浩;基于DSP的機載雷達轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)的設(shè)計與研發(fā)[D];西安電子科技大學(xué);2013年

3 張偉;可升降網(wǎng)箱的自動化控制研究[D];浙江海洋學(xué)院;2014年

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本文編號：996350