双端驱动增压器轴承试验机控制系统设计

发布时间：2020-03-31 02:37

【摘要】：对于轴承疲劳寿命,单纯靠寿命理论计算会有一定的偏差,所以用轴承试验机对轴承进行寿命试验是确定轴承疲劳寿命的重要手段。目前,传统的轴承试验机操作较为繁琐,试验效率低下,数据收集困难。而且一般都是采用大功率电主轴来实现较高转速,导致试验机体积过大,容易过热,可靠性和安全性都较差。针对这些问题,本文设计了一套双端驱动试验机控制系统,配合双端驱动增压器轴承试验机。该系统简化了传统试验机复杂的操作流程,实现了双电机同步控制,在较小的功率下实现较高的转速,减小试验机体积,并且可以预设试验过程步骤,自动保存试验数据,在保证可靠性的同时,提高试验效率。1.研究了多电机同步控制策略,对双电机同步误差进行分析,建立了双电机同步控制系统的数学模型,设计了交叉耦合控制器,在交叉耦合控制器的基础上结合常规PID控制和传统模糊控制各自的优点,开发了交叉耦合模糊PID控制器,通过LabVIEW软件对开发的控制器进行仿真试验,仿真结果表明交叉耦合模糊PID控制系统的同步误差远小于常规PID控制系统的同步误差,而且拥有一定的自适应能力,对于干扰的抵抗能力更强。2.制定了控制系统硬件平台的设计方案,为搭建控制系统硬件平台,研究了硬件之间的通讯协议,分析并选用合适的硬件通讯方式、计算机、变频器、温度传感器、温控仪表、压力传感器、振动加速度传感器、串口扩展卡、数据采集卡等。3.以LabVIEW软件为开发平台,分析了控制系统软件程序的工作流程,设计并实现软件系统,包括数据采集与控制、加载载荷控制、转速控制、双电机同步控制、报警停机、数据自动保存等功能模块。4.试验机控制系统搭建完成后对其总体性能进行多次测试试验。试验结果表明,该控制系统软件界面简明直观,操作方便,各个功能模块工作稳定可靠,控制精度较高,均达到了预期的设计要求,对于提高轴承试验机的性能有一定的实用价值。
【学位授予单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH133.3;TP273

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本文编号：2608432