本文關(guān)鍵詞：四點接觸球軸承真空跑合裝置控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：四點接觸球軸承跑合裝置作為一個測試衛(wèi)星零部件的設(shè)備，主要用于測試控制力矩陀螺用四點接觸球軸承，在軸承裝入整機前需要對其進(jìn)行跑合。軸承內(nèi)部的配合和摩擦力矩是軸承的重要技術(shù)指標(biāo)，而軸承內(nèi)部的配合和摩擦力矩受到多種因素的影響，而這些影響需要通過分析測試設(shè)備的跑合數(shù)據(jù)得出結(jié)論。本課題主要描述四點接觸球軸承真空跑合裝置控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。 本文首先論述了四點接觸球軸承跑合裝置的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，給出了各個部件的功能描述和性能指標(biāo)，并且選定了電子元器件的型號。在此基礎(chǔ)上重點描述了四點接觸球軸承跑合裝置設(shè)計與實現(xiàn)中的兩個關(guān)鍵問題：四點接觸球軸承跑合裝置的控制算法設(shè)計和上位機的軟件設(shè)計。 在控制算法的研究中，針對四點接觸球軸承跑合裝置控制系統(tǒng)的實時性和高精度的要求，考慮了常規(guī)PID控制算法，經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)常規(guī)PID控制算法在此四點接觸球軸承跑合裝置中不能達(dá)到滿意效果，而后本文采用了一種模糊控制算法。由于四點接觸球軸承跑合裝置對系統(tǒng)的控制精度、響應(yīng)速度、系統(tǒng)穩(wěn)定性和適應(yīng)能力有很高的要求，，而模糊控制算法綜合了專家經(jīng)驗，不依賴于被控對象的精確數(shù)學(xué)模型，設(shè)計簡單，抗干擾能力強，響應(yīng)速度快，并且對系統(tǒng)參數(shù)的變化有較強的健壯性，從而使系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。通過對兩種控制算法的對比實驗，結(jié)果表明模糊控制算法具有很好的控制效果。 在作為人機接口的四點接觸球軸承跑合裝置控制系統(tǒng)的上位機控制軟件的設(shè)計上，本文提出了基于有限狀態(tài)機的C/S架構(gòu)。這種架構(gòu)能夠提高數(shù)據(jù)的實時響應(yīng)能力，使任務(wù)分離，模塊化更好，具有良好的可擴展性，在數(shù)據(jù)處理過程中，采用了均值濾波的方式，此算法速度快、設(shè)計簡單，并且減弱了信號的隨機誤差，適合在工控機中使用。
【關(guān)鍵詞】：四點接觸球軸承跑合裝置 常規(guī)PID控制 有限狀態(tài)機 數(shù)據(jù)采集 數(shù)字濾波
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH133.3;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 課題來源9
• 1.2 課題研究的目的和意義9
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.4 論文的主要內(nèi)容11-13
• 第2章 四點接觸球軸承跑合裝置的總體結(jié)構(gòu)13-18
• 2.1 四點接觸球軸承跑合裝置的整體結(jié)構(gòu)框架13-14
• 2.2 跑合系統(tǒng)的性能要求14-16
• 2.3 電子元器件的選型16-17
• 2.3.1 驅(qū)動電機及減速器等選型16
• 2.3.2 加載力傳感器及電機選型16
• 2.3.3 真空系統(tǒng)選型16-17
• 2.3.4 摩擦力矩檢測選型17
• 2.3.5 元器件選型小結(jié)17
• 2.4 本章小結(jié)17-18
• 第3章 四點接觸球軸承跑合裝置的硬件設(shè)計與實現(xiàn)18-31
• 3.1 跑合系統(tǒng)的硬件組成及功能定義18-26
• 3.1.1 軸承安裝模塊18
• 3.1.2 軸承加載模塊18-20
• 3.1.3 加載載荷測量模塊20-21
• 3.1.4 摩擦力矩測量模塊21-23
• 3.1.5 跑合驅(qū)動模塊23
• 3.1.6 真空系統(tǒng)模塊23-25
• 3.1.7 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模塊25-26
• 3.2 跑合系統(tǒng)的接口設(shè)計26-27
• 3.3 跑合系統(tǒng)的電磁兼容性設(shè)計27-28
• 3.4 跑合系統(tǒng)的可靠性設(shè)計28-29
• 3.4.1 跑合系統(tǒng)的安裝可靠性設(shè)計28
• 3.4.2 跑合系統(tǒng)的硬件可靠性設(shè)計28-29
• 3.4.3 跑合系統(tǒng)的電源可靠性設(shè)計29
• 3.5 跑合系統(tǒng)的安全性設(shè)計29-30
• 3.6 跑合系統(tǒng)的維修性設(shè)計30
• 3.7 本章小結(jié)30-31
• 第4章 四點接觸球軸承跑合裝置的算法設(shè)計與實現(xiàn)31-46
• 4.1 跑合裝置控制系統(tǒng)的組成和原理31-32
• 4.2 跑合裝置控制算法設(shè)計32-39
• 4.2.1 傳統(tǒng) PID 控制算法32-36
• 4.2.2 模糊控制算法36-39
• 4.3 兩種控制算法的實驗39-44
• 4.3.1 階躍響應(yīng)分析曲線波動幅度大小41-42
• 4.3.2 正弦響應(yīng)分析42-44
• 4.4 跑合裝置實際性能分析44-45
• 4.5 本章小結(jié)45-46
• 第5章 四點接觸球軸承跑合裝置的軟件設(shè)計與實現(xiàn)46-58
• 5.1 上位機軟件功能46
• 5.2 有限狀態(tài)機46-47
• 5.3 上位機軟件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計47-50
• 5.4 上位機軟件的數(shù)據(jù)采集50
• 5.5 上位機軟件的數(shù)據(jù)處理50-51
• 5.6 上位機軟件的安全設(shè)計51-52
• 5.7 通訊協(xié)議設(shè)計52-53
• 5.8 軟件的性能分析53-57
• 5.9 本章小結(jié)57-58
• 結(jié)論58-59
• 參考文獻(xiàn)59-64
• 致謝64

【相似文獻(xiàn)】

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