基于虚拟仪器的杠杆式力标准机控制技术的研究

发布时间：2017-12-08 14:13

  本文关键词：基于虚拟仪器的杠杆式力标准机控制技术的研究

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【摘要】：标准力值技术与装置(力标准机),是测力、称重传感器力值计量和力学量检测领域中的重要基础技术和关键手段,广泛应用于航空、航天、冶金、交通、建筑、船舶、水利等行业。随着对力值传递、国际比对、行业生产、贸易结算等需求的提高,对力标准机的精度、可靠性及自动化程度也提出更高的要求。而目前国内关于杠杆式力标准机的研究,大都停留在原有技术和原理水平上,少有真正意义上的结构和原理创新,控制技术和方法上大都不能完成全自动的检测任务。因此本文在机械结构中采用了电动独立加砝技术,防摆装置,零点调平装置,在控制技术上设计了以基于虚拟仪器技术的杠杆式力标准机自动控制系统。本文结合了杠杆式力标准机和静重式力标准机两种机械结构,功能上实现了一机两用。采用了电动独立加砝的技术,变传统的顺序加卸砝码为任意改变加卸载顺序的方式;采用了电机带动凸轮机构运动从而扶正吊挂杆的结构,有效解决了传感器读数稳定时间长的问题。运用有限元软件对主要构件进行了力学性能分析,以满足机械材料强度和设计要求。基于杠杆式力标准机的检定规程要求和设备的控制需求,设计了基于虚拟仪器的力标准机控制系统,对硬件进行选型并完成电气线路搭建、软件设计和各部分之间的通讯,设计了运动控制卡在Lab VIEW软件中的通讯。软件设计过程中,人机界面设计采用模块化设计思想,实现控制需求的同时也满足了后续开发扩展的便捷性。最后在完成机械结构和控制系统设计之后,对整机性能进行评价,采用位移补偿法对灵敏限进行分析;对误差来源进行阐述,并计算合成整机的不确定度,通过静负荷特性试验和蠕变试验对控制系统性能进行验证,满足了设计要求。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH82

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本文编号：1266670