水泥抗折性能检测系统的研究
发布时间：2021-06-30 12:47
随着我国经济的发展,工程项目施工日益增多,工程测量技术越来越受关注。水泥作为一种重要的建筑材料,其抗折性能更是人们关注的热点。现有的水泥抗折设备基本上都是机械标尺式显示,制造粗糙、误差大、试验过程繁琐以及重复性差,难于严格按照相关的国家标准进行样本试验。因此本课题提出了基于ARM为系统主控硬件平台,ATmega64为执行单元硬件平台,WinCE为操作系统的水泥抗折性能检测系统。该系统从硬件和软件两部分出发进行设计。硬件部分主要包括电源模块、触摸屏显示模块、存储模块、力值采集模块、调速模块、WiFi通信模块等;软件部分主要使用MFC进行基于WinCE操作系统应用程序的开发;通信协议选用Modbus协议;在控制算法上运用模糊PID调节技术,使用模糊规则实现参数的在线修正,使用PID技术对被控的参数进行实时调整,同时利用高精度频率修正脉宽调制技术实现对步进驱动器的控制,保证整个测试过程中对水泥试样进行等荷施力。最后,搭建实验平台对设计完成的系统进行了整体测试。测试结果均在设计的误差范围内,并且系统可长时间稳定运行。提高了水泥抗折性能检测系统的稳定性、实时性和测量精度,极大的弥补了传统水泥抗折...
【文章来源】：天津科技大学天津市
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１抗折强度测定加荷图??Ｆｉ．?２－１?Ｌｏａｄ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｆｌｅｘｕｒａｌ?ｓｔｒｅｎｔｈ??
试的过程中，将水泥试样放在夹具上，为了不让加荷速度太快或者太慢，造成测试结??果不准，需要匀速加载载荷，速度保持在５０±１０Ａ％，直到试样折断。水泥试样在夹??具中受力如图２－１所示。??ｔ?｜）０｜??ｆｆｌ＂?ｆＷ—．．．．．．戶．一－??＿?３０?Ｉ?ｒ?５０?＜３０??１６０??—????图２－１抗折强度测定加荷图??Ｆｉｇ．?２－１?Ｌｏａｄ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｆｌｅｘｕｒａｌ?ｓｔｒｅｎｇｔｈ??在对水泥进行抗折强度测试的时候，必须将ｎ个圆柱等距离放置、纵向平面需要??平行ｍ直于水泥试样。其中？报支撑圆柱和加荷圆柱能轻微地倾斜使圆柱与试体完??全接触，以便荷载沿试体宽度方向均匀分布，同时不产生任何扭转应力。??试样的抗折强度（单位：Ｍ／ｗ）的计算公式：??１．５Ｆ，?Ｌ?＿??Ｒ，＝——一?式（２－１）??式屮：Ｖ－抗折强度（）（结果精确到〇．?１“??珥－－破坏荷载（＃）；??乙－－支撑圆柱中心距（ｗｗ?）；??ｂ－－试件断而正方形的边长为４０？？？?；??水泥的抗祈强度在测试过程中，都会有一定的误差，比如，水泥试样尺寸的误差、??随机误差、测试仪器木身的误左、测试数椐处理的误差等。对于测试数据的处理，注??５??
转化为计算机可以识别的数字量；ＷｉＦｉ通信模块将数字量传送到ＡＲＭ主控部分进行??分析和处理。ＡＲＭ主控部分主要完成人机交互以及系统的控制。系统的整体结构框??图如图２－３所示。??Ｉ．Ｘ１）显示＾——？?——？无线通ｆＨ?｜??触屏部分？?？??ＡＲＭ??微处理器?？?？力值采集??（主控笮元）??存储ＳＳ?？——？?ＡＶＲ??？——？微控制器？——调速＃块??（执行单元）??电源?？—？?？—无线通俏ｉ??图２－３系统整体结构框图??Ｆｉｇ．?２－３?Ｏｖｅｒａｌｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｙｓｔｅｍ??２．４各模块简介??２．４．丨嵌入式微处理器??嵌入式微处理器选择芯片型号是三星公司生产的Ｓ５ＰＶ２１０。Ｓ５ＰＶ２１０属于八ＲＭ??Ｃｏｒｔｅｘ－Ａ８架构，３２位ＣＰＵ。Ｃｏｒｔｅｘ－Ａ８系列微处理器是ＲＩＳＣ处理器，［Ａｊ核版本４圮??ＡＲＭｖ７，主要有Ｃｏｒｔｅｘ－Ａ、Ｃｏｒｔｅｘ－Ｍ以及Ｃｏｒｔｅｘ－Ｒ?？：种Ｓｏｃ版本号，分别针对不ｆｕＪ??应用领域。Ｃｏｒｔｅｘ－Ａ系列主要足应用级处理，使用干Ｔ？机、平板电脑等。例如全志公??司生产的平板电脑使川Ｓｏｃ版木１‘＿）＿足Ｃｏｒｔｅｘ－Ａ７，ＡｉｉｉＵ烧龙Ｘ丨５和Ｈ?ｉｐｈｏｎｅ５ｓ使用??Ｓｏｃ版本号是Ｃｏｒｔｅｘ－Ａ５３、Ｃｏｒｔｅｘ－Ａ５７等；Ｃｏｒｔｅｘ－Ｍ系列主要应用于单片机。ＳＴＭ３２??单片机使川的Ｓｏｃ版本Ｕ？是Ｃｏｒｔｅｘ－Ｍ３，?Ｃｏｒｔｅｘ－Ｍ４针对浮点运算，Ｃｏｒｔｅｘ－ＭＯ针对低??功耗的单片机
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模糊PID控制的步进电机建模与仿真[J]. 郭豪,李宝慧,赵树忠. 机械工程与自动化. 2018(02)
[2]基于模糊PID算法的智能仪表通信技术研究[J]. 邵林. 西安文理学院学报(自然科学版). 2018(02)
[3]基于ESP8266的远程无线光功率监测仪设计[J]. 王旭峰,周建华,董科雨,周芳,徐博文. 单片机与嵌入式系统应用. 2018(01)
[4]步进电机闭环控制系统的研究与应用[J]. 夏斯权,周亦敏,杨一波,黄松. 机电工程. 2017(12)
[5]基于MODBUS协议的单片机通讯系统设计[J]. 雷俊峰. 襄阳职业技术学院学报. 2017(06)
[6]电液伺服压剪试验机量值溯源探讨[J]. 唐波,朱园园,刘仰韶. 广东公路交通. 2017(05)
[7]便携式Modbus现场总线协议分析仪研究与设计[J]. 王振力,林森,李冰. 科技创新导报. 2017(28)
[8]电子万能试验系统测控软件研究与开发[J]. 李晖,高健,苗中华,郝付平. 工业控制计算机. 2017(09)
[9]基于ESP8266的LED灯无线远程控制设计[J]. 屈良潘,唐曼玲,刘静,马魏平. 电子世界. 2017(09)
[10]液压式万能材料试验机数控化系统研究[J]. 鲁俊杰,周慧. 民营科技. 2017(04)
硕士论文
[1]基于WinCE的机器人示教器软件系统设计[D]. 付立友.东南大学 2016
[2]电子万能试验机测控软件的设计与实现[D]. 张明.华中科技大学 2016
[3]两相混合式步进电机矢量控制和位置伺服算法研究[D]. 李信锋.深圳大学 2015
[4]液压万能试验机测控系统改造与设计[D]. 赵海敏.合肥工业大学 2015
[5]材料万能试验机测控系统的研究[D]. 常晓明.天津科技大学 2015
[6]基于WinCE系统高解析喷码机图形编辑软件VS2005的开发与应用[D]. 麻召普.河北工业大学 2015
[7]液压式万能试验机测控系统的智能化改造[D]. 刘麟.电子科技大学 2010
本文编号：3257770
【文章来源】：天津科技大学天津市
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１抗折强度测定加荷图??Ｆｉ．?２－１?Ｌｏａｄ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｆｌｅｘｕｒａｌ?ｓｔｒｅｎｔｈ??
试的过程中，将水泥试样放在夹具上，为了不让加荷速度太快或者太慢，造成测试结??果不准，需要匀速加载载荷，速度保持在５０±１０Ａ％，直到试样折断。水泥试样在夹??具中受力如图２－１所示。??ｔ?｜）０｜??ｆｆｌ＂?ｆＷ—．．．．．．戶．一－??＿?３０?Ｉ?ｒ?５０?＜３０??１６０??—????图２－１抗折强度测定加荷图??Ｆｉｇ．?２－１?Ｌｏａｄ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｆｌｅｘｕｒａｌ?ｓｔｒｅｎｇｔｈ??在对水泥进行抗折强度测试的时候，必须将ｎ个圆柱等距离放置、纵向平面需要??平行ｍ直于水泥试样。其中？报支撑圆柱和加荷圆柱能轻微地倾斜使圆柱与试体完??全接触，以便荷载沿试体宽度方向均匀分布，同时不产生任何扭转应力。??试样的抗折强度（单位：Ｍ／ｗ）的计算公式：??１．５Ｆ，?Ｌ?＿??Ｒ，＝——一?式（２－１）??式屮：Ｖ－抗折强度（）（结果精确到〇．?１“??珥－－破坏荷载（＃）；??乙－－支撑圆柱中心距（ｗｗ?）；??ｂ－－试件断而正方形的边长为４０？？？?；??水泥的抗祈强度在测试过程中，都会有一定的误差，比如，水泥试样尺寸的误差、??随机误差、测试仪器木身的误左、测试数椐处理的误差等。对于测试数据的处理，注??５??
转化为计算机可以识别的数字量；ＷｉＦｉ通信模块将数字量传送到ＡＲＭ主控部分进行??分析和处理。ＡＲＭ主控部分主要完成人机交互以及系统的控制。系统的整体结构框??图如图２－３所示。??Ｉ．Ｘ１）显示＾——？?——？无线通ｆＨ?｜??触屏部分？?？??ＡＲＭ??微处理器?？?？力值采集??（主控笮元）??存储ＳＳ?？——？?ＡＶＲ??？——？微控制器？——调速＃块??（执行单元）??电源?？—？?？—无线通俏ｉ??图２－３系统整体结构框图??Ｆｉｇ．?２－３?Ｏｖｅｒａｌｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｙｓｔｅｍ??２．４各模块简介??２．４．丨嵌入式微处理器??嵌入式微处理器选择芯片型号是三星公司生产的Ｓ５ＰＶ２１０。Ｓ５ＰＶ２１０属于八ＲＭ??Ｃｏｒｔｅｘ－Ａ８架构，３２位ＣＰＵ。Ｃｏｒｔｅｘ－Ａ８系列微处理器是ＲＩＳＣ处理器，［Ａｊ核版本４圮??ＡＲＭｖ７，主要有Ｃｏｒｔｅｘ－Ａ、Ｃｏｒｔｅｘ－Ｍ以及Ｃｏｒｔｅｘ－Ｒ?？：种Ｓｏｃ版本号，分别针对不ｆｕＪ??应用领域。Ｃｏｒｔｅｘ－Ａ系列主要足应用级处理，使用干Ｔ？机、平板电脑等。例如全志公??司生产的平板电脑使川Ｓｏｃ版木１‘＿）＿足Ｃｏｒｔｅｘ－Ａ７，ＡｉｉｉＵ烧龙Ｘ丨５和Ｈ?ｉｐｈｏｎｅ５ｓ使用??Ｓｏｃ版本号是Ｃｏｒｔｅｘ－Ａ５３、Ｃｏｒｔｅｘ－Ａ５７等；Ｃｏｒｔｅｘ－Ｍ系列主要应用于单片机。ＳＴＭ３２??单片机使川的Ｓｏｃ版本Ｕ？是Ｃｏｒｔｅｘ－Ｍ３，?Ｃｏｒｔｅｘ－Ｍ４针对浮点运算，Ｃｏｒｔｅｘ－ＭＯ针对低??功耗的单片机
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模糊PID控制的步进电机建模与仿真[J]. 郭豪,李宝慧,赵树忠. 机械工程与自动化. 2018(02)
[2]基于模糊PID算法的智能仪表通信技术研究[J]. 邵林. 西安文理学院学报(自然科学版). 2018(02)
[3]基于ESP8266的远程无线光功率监测仪设计[J]. 王旭峰,周建华,董科雨,周芳,徐博文. 单片机与嵌入式系统应用. 2018(01)
[4]步进电机闭环控制系统的研究与应用[J]. 夏斯权,周亦敏,杨一波,黄松. 机电工程. 2017(12)
[5]基于MODBUS协议的单片机通讯系统设计[J]. 雷俊峰. 襄阳职业技术学院学报. 2017(06)
[6]电液伺服压剪试验机量值溯源探讨[J]. 唐波,朱园园,刘仰韶. 广东公路交通. 2017(05)
[7]便携式Modbus现场总线协议分析仪研究与设计[J]. 王振力,林森,李冰. 科技创新导报. 2017(28)
[8]电子万能试验系统测控软件研究与开发[J]. 李晖,高健,苗中华,郝付平. 工业控制计算机. 2017(09)
[9]基于ESP8266的LED灯无线远程控制设计[J]. 屈良潘,唐曼玲,刘静,马魏平. 电子世界. 2017(09)
[10]液压式万能材料试验机数控化系统研究[J]. 鲁俊杰,周慧. 民营科技. 2017(04)
硕士论文
[1]基于WinCE的机器人示教器软件系统设计[D]. 付立友.东南大学 2016
[2]电子万能试验机测控软件的设计与实现[D]. 张明.华中科技大学 2016
[3]两相混合式步进电机矢量控制和位置伺服算法研究[D]. 李信锋.深圳大学 2015
[4]液压万能试验机测控系统改造与设计[D]. 赵海敏.合肥工业大学 2015
[5]材料万能试验机测控系统的研究[D]. 常晓明.天津科技大学 2015
[6]基于WinCE系统高解析喷码机图形编辑软件VS2005的开发与应用[D]. 麻召普.河北工业大学 2015
[7]液压式万能试验机测控系统的智能化改造[D]. 刘麟.电子科技大学 2010
本文编号：3257770
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