機(jī)械性能綜合測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究.pdf

1、本課題以國(guó)家實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)和985工程建設(shè)子項(xiàng)目為支撐。在對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)理論分析基礎(chǔ)上，針對(duì)自主開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備研究開(kāi)發(fā)了一套基于運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)試與分析一體的綜合測(cè)試系統(tǒng)。
　　論文采用單片機(jī)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合、C++Builder以及C語(yǔ)言進(jìn)行了整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)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(cè)系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)角位移、執(zhí)行構(gòu)件直線運(yùn)動(dòng)位移、刀具切削阻力

2、、電機(jī)輸入功率、滑枕的振動(dòng)加速度信號(hào)。設(shè)計(jì)信號(hào)調(diào)理電路對(duì)各傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行濾波、放大、阻抗匹配以滿足單片機(jī) A/D轉(zhuǎn)換的滿量程要求，并將傳感器輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別和處理的數(shù)字信號(hào)；通信接口電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與下位機(jī)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(jī)的輸入頻率，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的調(diào)速控制。系統(tǒng)軟件利用C++Builder強(qiáng)大的編程能力和良好的用戶界面，采用模塊化設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了測(cè)試界面的登錄、電機(jī)控制、性能參數(shù)曲線

3、的動(dòng)態(tài)顯示和測(cè)試數(shù)據(jù)顯示保存。運(yùn)用MATLAB軟件對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行三次樣條擬合和最小二乘擬合處理，與理論數(shù)據(jù)對(duì)比，驗(yàn)證了最小二乘擬合方法能夠較符實(shí)地反映各參數(shù)的實(shí)際性能規(guī)律。
　　論文最后運(yùn)用機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)知識(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行等效力學(xué)分析，建立等效動(dòng)力學(xué)模型。采用C++Builder軟件對(duì)動(dòng)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(dòng)曲線。對(duì)比分析飛輪安裝前后速度波動(dòng)的變化，驗(yàn)證了飛輪能夠有效調(diào)節(jié)系統(tǒng)的機(jī)械速度波動(dòng)。