减速器试验台测控系统研究

发布时间：2020-09-17 16:25

　　减速器试验台是对减速器进行综合性能测试的试验设备。通过试验来检验减速器设计的合理性，加工、制造、装配和调试的工艺性。对试验结果的深入分析将有助于了解和评定减速器的综合机械性能，同时也为工程设计人员提供实践的参考资料和设计依据。随着机械工业向着高速比、大功率、低噪声等方向飞速发展，人们对于减速器的性能提出了更高的要求，因此，本文对于减速器试验台的深入研究将具有重要的实际应用意义。本文所做工作概括如下： (1)提出了一种减速器试验台系统，介绍了它的机械、电源和控制部分的组成。根据直流发电机侧斩波开关的关断和闭合将减速器试验台的工作状态分为两种，并给出了相应的稳态方程组。试验台的中间控制量为直流电动机的电枢电压和直流发电机的电枢电流。 (2)提出了两组被控量：减速器输入轴的机械角速度和输入转矩；减速器输入轴的输入功率和机械角速度与输入转矩的比值。根据减速器试验台的两种工作状态的稳态方程组，利用Matlab求得减速器试验台系统中减速器输入轴的机械角速度与直流电动机电枢电压的关系，减速器输入轴的输入转矩与直流发电机电枢电流的关系；减速器输入轴的输入功率与直流电动机电枢电压的关系，减速器输入轴的机械角速度和输入转矩的比值与直流发电机电枢电流的关系。 (3)本文所述减速器试验台的控制方法为调节直流电动机电枢电压控制减速器输入轴的输入功率；调节直流发电机电枢电流控制减速器输入轴的机械角速度与输入转矩的比值。 (4)介绍了其他文献中论述的一种减速器试验台，它采用控制直流发电机励磁电流的方式实现加载。对该减速器试验台中减速器输入轴输入转矩与直流发电机励磁电流的关系作了数学表述。 (5)列出了减速器试验台机械部分中直流电机和传动装置的动态方程，利用MATLAB／SIMULINK环境下的基本模块，搭建了整个试验台系统动态仿真模型，进行了仿真，得到了直流电动机机械角速度和负载转矩实际值跟随各自给定值的波形曲线。 (6)对建模常用的模块进行了介绍。解释了仿真中常见的一个问题(Algebraic loops)的起因，提出了解决办法。 (7)对减速器试验台需测量的物理量的测量方法作了简单了解。
【学位单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2007
【中图分类】：TH703;TH132.46
【部分图文】：

采样信号,正弦波,触发模块,周期性

正弦波的采样信号表明了仿真结果的正确。在周期性触发模块内部结构的确定过程中作了多次尝试。其他的尝试都以失败告终，其中典型的一种是下面的结构，如图5一15。、、、、、、、、、、，。na‘I叽 ionalouttt，，，，，，，梢g一 imePrevvv TTTTTTT一一州卜卜了稍g一 imeNexttt -----------Ini二Delay图5一15周期性触发模块内部(F)结构Fig.5一 15Thestructureoftriggeredmodel(F)上图所示的周期性触发模块内部结构在大多数情况下是正确的，但在采样周期比较短的条件下，并不能准确地描述仿真过程。下面过程模仿的是正弦波的采集过程。采集装置每sxlo一秒完成一次采样，从发出采样命令到收到采样结果需要1.5、10一6秒，数字时钟的SampleTime为5、10一7秒

触发模块,周期性

太原理工大学硕士研究生学位论文图5一14正弦波及其采样信号 F19.5一 14ThesinewaveanditssamPli一19这个过程模仿的是正弦波的采集过程。采集装置每0.5秒完成一次采样，从发出采样命令到收到采样结果需要0.巧秒，数字时钟的 sampleTime为0.05秒，在未得到新的采样值前，一直保持原采样值。正弦波的采样信号表明了仿真结果的正确。在周期性触发模块内部结构的确定过程中作了多次尝试。其他的尝试都以失败告终，其中典型的一种是下面的结构，如图5一15。、、、、、、、、、、，。na‘I叽 ionalouttt，，，，

框图,测量系统,框图,测速齿轮

一般采用霍尔开关器件。霍尔器件在使用中，一般需要一个铁质的测速齿轮，齿厚大于Zmm即可，将之固定在待测转速的轴上，如图6一1。霍尔元件磁钢测速齿轮的间隙图6一1测量系统框图Fig.6一 1ThemaPofmeasuringandcontrollingsystem将霍尔元件固定在距齿轮外圆lmm的支架上，在霍尔元件的正对面贴一小块磁钢，当测速齿轮的每个齿经过探头正前方时，改变了磁通密度，探头就输出一个标准的脉冲信号。2.光电编码器【’3〕光电编码器是利用光电效应制成的，由跟随电动机转子一起旋转的遮光板和固定不动的光源及光电管等部件组成。遮光板开有缝隙。当缝隙对着光电管时，光源射到光电管上，产生“亮电流”输出;当遮光板挡住光线，只有“暗

【引证文献】