基于DSP的高速主軸在線動平衡儀的開發(fā)與研究.pdf

1、本文結合國家自然基金資助項目“精密高速數(shù)控機床主軸在線動平衡技術的研究50375002”,在大量調研國內外動平衡儀相關技術的研究現(xiàn)狀和成果及其存在問題的基礎上,開發(fā)機械裝置結構簡單穩(wěn)定、易于控制的高精度全自動高速主軸在線動平衡儀,主要研究內容和成果如下： 在線動平衡儀數(shù)字信號處理方法的研究.本文采用振動分析法,提取主軸振動的特征參數(shù)。FFT算法在分析主軸轉頻時一般有1～3HZ的誤差,且FFT算法獲得的相位誤差偏大,嚴重影響了高速

2、精密電主軸的振動控制精度。本文采用專業(yè)測頻的方法獲得主軸轉速,然后以此轉頻為基頻,采用最小二乘法直接擬合經(jīng)過低通濾波后的振動信號的前四階頻率成份,獲得主軸的振動信息。實驗驗證該算法可行且精度較高。 在線動平衡儀平衡頭機械結構設計。平衡頭整體上采用對稱式結構設計,以與中心軸連為一體的嚙合齒圈為中心,左右兩側各有一帶有校正用不平衡量的平衡環(huán)及其驅動執(zhí)行機構,平衡環(huán)在其驅動機構滾動摩擦力的作用下與主軸形成差速運動,實現(xiàn)了不平衡量的位置

3、調整,我們命名這種新型平衡頭為摩擦型在線動平衡裝置,實驗驗證該類型的平衡頭不但結構簡單,而且運行穩(wěn)定可靠。 在線動平衡儀控制系統(tǒng)設計。選用32位高性能數(shù)字信號處理器TMS320F2812作為控制系統(tǒng)的核心處理器,外擴了16位分辨率的∑-△型A/D轉換器AD73360,二者的結合保證了較高的數(shù)據(jù)處理速度和精度,進而保證了較佳的平衡效果,同時控制系統(tǒng)的硬質PCB板按照高速信號板技術要求設計,穩(wěn)定可靠；控制系統(tǒng)的軟件部分采用C語言和匯