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

  更多相關(guān)文章： 滾珠絲杠副 伺服加載 數(shù)據(jù)采集 PLC LabVIEW

【摘要】：隨著電動(dòng)伺服技術(shù)的發(fā)展,滾珠絲杠副因其優(yōu)越的直線傳動(dòng)特性,在航天飛行器電動(dòng)伺服控制系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。針對(duì)伺服控制系統(tǒng)中滾珠絲杠副受載情況的特殊性,開(kāi)展對(duì)滾珠絲杠副的模擬加載和性能測(cè)試的研究就顯得十分必要。本課題設(shè)計(jì)了一套滾珠絲杠副伺服加載測(cè)試系統(tǒng),集伺服加載和測(cè)試功能為一體,能夠模擬航天工況的加載環(huán)境,測(cè)試滾珠絲杠的效率和剛度等性能。首先,本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外加載測(cè)試系統(tǒng)相關(guān)研究的分析,選擇了電動(dòng)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(yàn)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(duì)系統(tǒng)軟硬件總體方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)。其次,根據(jù)系統(tǒng)總體方案,完成了試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),對(duì)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部件的方案進(jìn)行了對(duì)比分析,確定最優(yōu)結(jié)構(gòu),并對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行了有限元分析。最后,根據(jù)系統(tǒng)總體方案,對(duì)控制和測(cè)試的軟硬件展開(kāi)詳細(xì)設(shè)計(jì)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,選擇LabVIEW軟件及采集卡和PLC硬件進(jìn)行信號(hào)采集和運(yùn)動(dòng)控制,完成了控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)、系統(tǒng)信號(hào)傳輸設(shè)計(jì)和控制柜的設(shè)計(jì),構(gòu)建了整個(gè)系統(tǒng)的硬件平臺(tái)。并在此基礎(chǔ)上對(duì)控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分別進(jìn)行了軟件方案設(shè)計(jì)和編程,實(shí)現(xiàn)了傳感器信號(hào)的采集、處理和運(yùn)算,及加載運(yùn)動(dòng)中載荷的PID精確控制,較好地實(shí)現(xiàn)了滾珠絲杠副模擬加載和性能測(cè)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：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(cè)試系統(tǒng)研究概況9-13
• 1.2.1 滾珠絲杠副簡(jiǎn)介9-10
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)外加載裝置的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.3 國(guó)內(nèi)外滾珠絲杠副測(cè)試技術(shù)的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容13-14
• 2 滾珠絲杠副加載系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)14-27
• 2.1 系統(tǒng)技術(shù)要求14-15
• 2.1.1 試驗(yàn)系統(tǒng)功能14
• 2.1.2 主要技術(shù)指標(biāo)14
• 2.1.3 設(shè)計(jì)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(cè)試內(nèi)容17-18
• 2.3.1 啟動(dòng)力矩試驗(yàn)17
• 2.3.2 精度試驗(yàn)17
• 2.3.3 軸向接觸剛度試驗(yàn)17
• 2.3.4 傳動(dòng)效率試驗(yàn)17-18
• 2.3.5 極限承載試驗(yàn)18
• 2.4 主要元件選型設(shè)計(jì)18-23
• 2.4.1 電機(jī)選型18-19
• 2.4.2 驅(qū)動(dòng)器選型19-20
• 2.4.3 傳感器選型20-23
• 2.5 加載測(cè)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(jì)算25
• 2.5.3 多余力消減方法25-26
• 2.6 加載測(cè)試系統(tǒng)的軟硬件方案26
• 2.7 本章小結(jié)26-27
• 3 試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(dòng)加載模式28
• 3.2 試驗(yàn)臺(tái)整體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)28-34
• 3.2.1 試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)28-29
• 3.2.2 結(jié)構(gòu)方案選擇29-32
• 3.2.3 試驗(yàn)方案對(duì)比32-33
• 3.3.4 試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化33-34
• 3.3 傳動(dòng)部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)34-37
• 3.3.1 安裝方式34
• 3.3.2 方案設(shè)計(jì)34-37
• 3.4 加載部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)37-41
• 3.4.1 傳動(dòng)方式37
• 3.4.2 加載部件結(jié)構(gòu)方案37-39
• 3.4.3 傳動(dòng)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(jì)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(jì)46-47
• 4.1.4 控制柜設(shè)計(jì)47-48
• 4.2 采集系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)48-50
• 4.2.1 系統(tǒng)信號(hào)功能及組成48-49
• 4.2.2 信號(hào)傳遞方式49-50
• 4.3 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)54-55
• 4.4 硬件調(diào)試實(shí)驗(yàn)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(jì)57-76
• 5.1 加載測(cè)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(shí)現(xiàn)功能58-59
• 5.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)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(jì)62
• 5.2.4 數(shù)據(jù)輸出設(shè)計(jì)62-63
• 5.2.5 數(shù)據(jù)回放VI設(shè)計(jì)63-64
• 5.2.6 程序保護(hù)64
• 5.3 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)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(hào)的通信傳輸69-70
• 5.3.5 動(dòng)作指令標(biāo)志位說(shuō)明70-71
• 5.4 信號(hào)的干擾71-72
• 5.4.1 干擾的來(lái)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(shí)驗(yàn)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(xiàn)79-83
• 附錄83-88

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：996350