平行軸齒輪箱檢測試驗(yàn)平臺系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究.pdf

1、齒輪箱作為機(jī)械設(shè)備的一個(gè)重要組成部分，在航空、船舶、車輛、風(fēng)電等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，其性能對整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性影響很大。因此，進(jìn)行齒輪試驗(yàn)顯得尤為重要。本課題的目的是研究并設(shè)計(jì)一種齒輪箱測試平臺系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)齒輪箱負(fù)荷試驗(yàn)過程中轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩的快速加載和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化實(shí)時(shí)檢測，并保證較高的控制和檢測精度。
　　本文首先對齒輪裝置試驗(yàn)平臺設(shè)計(jì)的常用結(jié)構(gòu)和相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了研究；根據(jù)系統(tǒng)的功能要求和設(shè)計(jì)指標(biāo)，提出了一種電功率封閉的齒輪箱

2、測試平臺系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。整個(gè)系統(tǒng)主要包括三個(gè)功能模塊：拖動(dòng)控制模塊、系統(tǒng)監(jiān)控模塊和CAN信息傳輸模塊，其中拖動(dòng)控制模塊負(fù)責(zé)齒輪箱負(fù)荷試驗(yàn)過程中動(dòng)力和模擬負(fù)載的給定；系統(tǒng)監(jiān)控模塊一方面能對系統(tǒng)各單元進(jìn)行高效控制，另一方面負(fù)責(zé)齒輪箱負(fù)荷試驗(yàn)過程中試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、存儲、顯示及分析；CAN信息傳輸模塊則負(fù)責(zé)拖動(dòng)控制模塊和系統(tǒng)監(jiān)控模塊之間的信息交互。然后，對拖動(dòng)模塊進(jìn)行了建模與分析，給出了一種基于矢量控制和SVPWM的拖動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法；針對三

3、相異步電動(dòng)機(jī)帶載調(diào)速能力進(jìn)行了研究，給出了一種改進(jìn)的電壓閉環(huán)弱磁控制器設(shè)計(jì)方法；為實(shí)現(xiàn)拖動(dòng)模塊的全范圍高性能交流調(diào)速，利用復(fù)合控制方法對動(dòng)力輸入電動(dòng)機(jī)的速度環(huán)控制器進(jìn)行了設(shè)計(jì)；為驗(yàn)證所提出控制策略的有效性，利用MATLAB搭建了數(shù)字仿真模型，對拖動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了功能模擬仿真，證明所提出的拖動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法能滿足系統(tǒng)的功能要求，另外復(fù)合控制方法相對于傳統(tǒng)控制能取得更佳的調(diào)速效果，不僅轉(zhuǎn)速響應(yīng)快、超調(diào)小、穩(wěn)態(tài)精度高，而且?guī)лd能力強(qiáng)。接著，

4、針對系統(tǒng)的信息傳輸問題，對CAN總線技術(shù)在齒輪箱測試平臺系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，并針對齒輪箱測試平臺系統(tǒng)給出了一種CAN總線應(yīng)用層的設(shè)計(jì)方法；基于 TMS320F28335完成了系統(tǒng)主要硬件及相關(guān)程序的設(shè)計(jì)工作；利用虛擬儀器軟件LabWindows/CVI開發(fā)了系統(tǒng)監(jiān)控軟件，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測、過程數(shù)據(jù)處理以及系統(tǒng)設(shè)置與控制。最后，利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有資源搭建測試平臺，對所提出的齒輪箱測試平臺系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的軟硬件部分進(jìn)行了簡單功能性驗(yàn)證，包括CAN