機械性能綜合測試系統(tǒng)設(shè)計研究.pdf

1、本課題以國家實驗教學(xué)示范中心創(chuàng)新性實驗項目開發(fā)和985工程建設(shè)子項目為支撐。在對機構(gòu)進行運動學(xué)理論分析基礎(chǔ)上，針對自主開發(fā)的實驗教學(xué)設(shè)備研究開發(fā)了一套基于運動學(xué)、動力學(xué)參數(shù)測試與分析一體的綜合測試系統(tǒng)。
　　論文采用單片機技術(shù)與計算機技術(shù)相結(jié)合、C++Builder以及C語言進行了整個測試系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計研究。選用光電編碼器、直線位移、壓力、功率和加速度傳感器分別檢測系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)角位移、執(zhí)行構(gòu)件直線運動位移、刀具切削阻力

2、、電機輸入功率、滑枕的振動加速度信號。設(shè)計信號調(diào)理電路對各傳感器輸出信號進行濾波、放大、阻抗匹配以滿足單片機 A/D轉(zhuǎn)換的滿量程要求，并將傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為計算機能夠識別和處理的數(shù)字信號；通信接口電路設(shè)計實現(xiàn)上位機與下位機及變頻器之間的數(shù)據(jù)傳輸；利用變頻器調(diào)速技術(shù)控制電機的輸入頻率，實現(xiàn)電機的調(diào)速控制。系統(tǒng)軟件利用C++Builder強大的編程能力和良好的用戶界面，采用模塊化設(shè)計方法，實現(xiàn)了測試界面的登錄、電機控制、性能參數(shù)曲線

3、的動態(tài)顯示和測試數(shù)據(jù)顯示保存。運用MATLAB軟件對實測數(shù)據(jù)分別進行三次樣條擬合和最小二乘擬合處理，與理論數(shù)據(jù)對比，驗證了最小二乘擬合方法能夠較符實地反映各參數(shù)的實際性能規(guī)律。
　　論文最后運用機械系統(tǒng)動力學(xué)知識對系統(tǒng)進行等效力學(xué)分析，建立等效動力學(xué)模型。采用C++Builder軟件對動力學(xué)參數(shù)仿真分析，得出等效構(gòu)件主軸角速度、角加速度波動曲線。對比分析飛輪安裝前后速度波動的變化，驗證了飛輪能夠有效調(diào)節(jié)系統(tǒng)的機械速度波動。