本文基于對電子式疲勞試驗(yàn)機(jī)的研究,主要對該設(shè)備的控制技術(shù)部分進(jìn)行論證和闡述。首先對該課題的國內(nèi)外現(xiàn)狀和背景進(jìn)行了分析和研究。了解了當(dāng)前疲勞試驗(yàn)機(jī)在世界上的發(fā)展趨勢,其次,根據(jù)設(shè)計理念對電子式疲勞試驗(yàn)機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行設(shè)計,然后根據(jù)相應(yīng)的控制理論,建立了合適的控制系統(tǒng)模型和方案。接下來我們在系統(tǒng)控制模型的基礎(chǔ)上,以及本疲勞試驗(yàn)機(jī)所要達(dá)到的技術(shù)指標(biāo),計算并設(shè)計了硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)這兩大方面的具體實(shí)施方案。最后,完成了電子式疲勞試驗(yàn)機(jī)的制造和裝配,并且進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)測試。測試結(jié)果表明,伺服驅(qū)動技術(shù)和使用傳感器反饋的閉環(huán)控制可以實(shí)現(xiàn)疲勞試驗(yàn)機(jī)在不同幅值下工作的特性,并且可以有效的提高試驗(yàn)機(jī)的精度。在試驗(yàn)機(jī)這一領(lǐng)域的探索中,我們可以知道,在不久的將來,伺服驅(qū)動技術(shù)和閉環(huán)控制一定會被應(yīng)用于大量的試驗(yàn)機(jī)領(lǐng)域中。材料是一切高新技術(shù)發(fā)展的支撐和先導(dǎo),現(xiàn)在人們一般采用電液伺服式的疲勞試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行材料實(shí)驗(yàn),但是,由于疲勞試驗(yàn)一般需要時間過長,所以研發(fā)可以節(jié)約能源,并且以非液壓作為主動力源的機(jī)械式電子疲勞試驗(yàn)機(jī),是當(dāng)今力學(xué)性能試驗(yàn)領(lǐng)域的當(dāng)務(wù)之急。首先,根據(jù)吉林省科技廳提出的性能指標(biāo),我們進(jìn)行了電子式疲勞試驗(yàn)機(jī)... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景
    1.2 課題的研究意義
    1.3 國內(nèi)外發(fā)展研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 論文內(nèi)容
    1.5 課題的主要創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 電子式疲勞試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與伺服控制原理
    2.1 電子式疲勞試驗(yàn)機(jī)簡介
    2.2 電子式疲勞試驗(yàn)機(jī)原理
    2.3 電子式疲勞試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)
        2.3.1 動橫梁工作組件
        2.3.2 主動力源工作組件
        2.3.3 無級調(diào)幅工作組件
        2.3.4 雙曲柄機(jī)構(gòu)減震部件
        2.3.5 潤滑降溫系統(tǒng)
    2.4 電子式疲勞試驗(yàn)機(jī)伺服系統(tǒng)的理論提出與模型建立
        2.4.1 伺服控制系統(tǒng)
        2.4.2 控制理論
        2.4.3 控制原理圖
    2.5 交流伺服電機(jī)數(shù)學(xué)模型的建立
        2.5.1 坐標(biāo)變換
        2.5.2 交流伺服電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
        2.5.3 交流伺服電機(jī)控制原理
    2.6 交流伺服電機(jī)控制算法分析
    2.7 本章小結(jié)
第3章 控制系統(tǒng)中硬件系統(tǒng)的選擇與調(diào)試
    3.1 硬件系統(tǒng)
        3.1.1 電氣控制原理圖
        3.1.2 伺服控制單元
            3.1.2.1 電機(jī)選型
            3.1.2.2 伺服電機(jī)電氣布線
        3.1.3 傳感器選型
        3.1.4 運(yùn)動控制卡選型（PCA8008）
        3.1.5 測力傳感器
            3.1.5.1 測力傳感器尺寸及安裝
            3.1.5.2 輪輻式測力傳感器電氣布線圖
        3.1.6 測力環(huán)的使用及安裝
            3.1.6.1 測力環(huán)的安裝
            3.1.6.2 潤滑系統(tǒng)
        3.1.7 主運(yùn)動電機(jī)系統(tǒng)選型
            3.1.7.1 變頻器的選型
            3.1.7.2 電氣接線圖
            3.1.7.3 有關(guān)能量回饋功能在變頻電機(jī)上的應(yīng)用
    3.2 硬件調(diào)試中注意事項(xiàng)
        3.2.1 伺服電機(jī)與減速器之間的連接
        3.2.2 主動力系統(tǒng)安裝及啟動注意事項(xiàng)
    3.3 小結(jié)
第4章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計
    4.1 引言
    4.2 電子式疲勞試驗(yàn)機(jī)控制軟件研發(fā)平臺及功能分析
        4.2.1 控制系統(tǒng)軟件的功能需求
        4.2.2 控制軟件設(shè)計平臺
    4.3 電子式疲勞試驗(yàn)機(jī)主程序控制流程
        4.3.1 控制軟件的結(jié)構(gòu)層次
        4.3.2 控制系統(tǒng)的流程圖
        4.3.3 控制程序軟件的功能實(shí)現(xiàn)
    4.4 控制軟件的操作界面
    4.5 實(shí)驗(yàn)?zāi)K
        4.5.1 疲勞試驗(yàn)步驟
        4.5.2 數(shù)據(jù)處理模塊
    4.6 本章小結(jié)
第5章 仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.1 控制系統(tǒng)的功能測試
        5.1.1 硬件測試
        5.1.2 控制軟件功能檢測
    5.2 仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        5.2.1 疲勞試驗(yàn)中力和位移數(shù)據(jù)仿真
        5.2.2 疲勞試驗(yàn)機(jī)整機(jī)控制系統(tǒng)性能
    5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 主要研究結(jié)論
    6.2 后續(xù)展望和研究
        6.2.1 探索效能更高的能量回饋功能
        6.2.2 加強(qiáng)伺服控制系統(tǒng)在無級調(diào)幅方面上的應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
作者簡介
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]超級電容在電動汽車電池能量回饋中的應(yīng)用[J]. 樓海星,姚維.  輕工機(jī)械. 2013(06)
[2]有限元分析軟件Ansys在模態(tài)分析中的應(yīng)用[J]. 王宇,張俊偉,林永龍.  起重運(yùn)輸機(jī)械. 2013(11)
[3]Separate Control of High Frequency Electro-hydraulic Vibration Exciter[J]. JIA Wen’ang,RUAN Jian~*,and REN Yan The Key Laboratory of Mechanical Manufacture and Automation of Ministry of Education, Zhejiang University of Technology,Hangzhou 310032,China.  Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2011(02)
[4]淺談變頻器技術(shù)在工業(yè)節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 寧志剛.  中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2010(17)
[5]試驗(yàn)機(jī)行業(yè)發(fā)展概述[J]. 李春明.  機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量. 2010(02)
[6]變頻器節(jié)能性能探討[J]. 劉艷亮,秦青.  煤. 2008(12)
[7]基于雙閉環(huán)的液壓伺服系統(tǒng)控制[J]. 于建均,陳千平,孫亮,李建更,阮曉鋼.  北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2007(03)
[8]基于模糊遺傳算法的二自由度PID控制器優(yōu)化設(shè)計[J]. 楊延西,劉丁.  儀器儀表學(xué)報. 2006(08)
[9]基于AVR單片機(jī)的電液伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)控制系統(tǒng)[J]. 蘇敏,石世宏.  蘇州大學(xué)學(xué)報(工科版). 2006(02)
[10]疲勞試驗(yàn)研究進(jìn)展[J]. 佟玲,張本華,楊玉芬.  實(shí)驗(yàn)室科學(xué). 2006(02)

碩士論文
[1]1MN靜重式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)加載控制技術(shù)研究[D]. 張晟.吉林大學(xué) 2012



本文編號：2921777