機械性能綜合測試系統(tǒng)設計研究.pdf

1、本課題以國家實驗教學示范中心創(chuàng)新性實驗項目開發(fā)和985工程建設子項目為支撐。在對機構進行運動學理論分析基礎上，針對自主開發(fā)的實驗教學設備研究開發(fā)了一套基于運動學、動力學參數測試與分析一體的綜合測試系統(tǒng)。
　　論文采用單片機技術與計算機技術相結合、C++Builder以及C語言進行了整個測試系統(tǒng)硬件和軟件設計研究。選用光電編碼器、直線位移、壓力、功率和加速度傳感器分別檢測系統(tǒng)執(zhí)行機構的曲柄轉角位移、執(zhí)行構件直線運動位移、刀具切削阻力

2、、電機輸入功率、滑枕的振動加速度信號。設計信號調理電路對各傳感器輸出信號進行濾波、放大、阻抗匹配以滿足單片機 A/D轉換的滿量程要求，并將傳感器輸出的模擬信號轉換為計算機能夠識別和處理的數字信號；通信接口電路設計實現(xiàn)上位機與下位機及變頻器之間的數據傳輸；利用變頻器調速技術控制電機的輸入頻率，實現(xiàn)電機的調速控制。系統(tǒng)軟件利用C++Builder強大的編程能力和良好的用戶界面，采用模塊化設計方法，實現(xiàn)了測試界面的登錄、電機控制、性能參數曲線

3、的動態(tài)顯示和測試數據顯示保存。運用MATLAB軟件對實測數據分別進行三次樣條擬合和最小二乘擬合處理，與理論數據對比，驗證了最小二乘擬合方法能夠較符實地反映各參數的實際性能規(guī)律。
　　論文最后運用機械系統(tǒng)動力學知識對系統(tǒng)進行等效力學分析，建立等效動力學模型。采用C++Builder軟件對動力學參數仿真分析，得出等效構件主軸角速度、角加速度波動曲線。對比分析飛輪安裝前后速度波動的變化，驗證了飛輪能夠有效調節(jié)系統(tǒng)的機械速度波動。