比例电磁铁性能测试系统的研发

论文摘要

电液比例技术已经广泛应用于国民经济的各行各业,对各行业技术和生产效率产生了重要影响。比例电磁铁是机电一体化系统中连接电气技术和机械技术的重要电气—机械转换器,其性能优劣对电控机械元件及系统性能有着重大的影响。由于影响比例电磁铁性能的因素较多,因此在对其性能进行研究的过程中,往往更注重实际性能特性测试,实测结果比理论计算结果更能准确地反映其实际特性,然后依据其测试结果的分析研究结论对比例电磁铁进行改进设计。本课题在综合分析前人研制电磁铁测试台的方案和相关电磁铁测试国标的基础上,搭建了以工控机和PLC为上下位机的比例电磁铁测试系统。对相关的比例电磁铁进行了性能测试,并分析了测试台的测试性能。主要内容如下:第一章,概述了比例技术的发展概况、比例电磁铁的结构原理及比例电磁铁测试方法的研究现状,并阐述了课题的研究背景及意义和主要研究内容及难点。第二章,依据相关测试国标,制定了位移型和力型比例电磁铁测试台的总体方案,即机械系统方案和测试系统方案。在综合比较分析现行的各测试系统方案的基础上,决定采用工控机+PLC的上下位机式测控系统方案。第三章,主要讨论了上位机模块所实现的基于VISA的串口通信、控制信号生成、高速数据采集、数字滤波、性能参数计算、测试报表创建及打印、试验数据库管理及手动测试等功能的方法。第四章,论述了下位机模块RS232串口通信、步进电机调零定位控制、继电器按钮控制及传感器安全保护等功能的实现过程。第五章,介绍了比例电磁铁的测试硬件平台及其功能测试结果,分析了比例电磁铁测试台的测试性能。第六章,总结全文的研究工作,并对今后进一步的研究方向提出展望。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 比例技术的发展
• 1.2 比例电磁铁测试技术的研究现状
• 1.2.1 比例电磁铁的结构原理
• 1.2.2 比例电磁铁的分类
• 1.2.3 比例电磁铁测试的研究现状
• 1.3 课题研究的背景及意义
• 1.4 课题主要研究内容及难点
• 1.5 本章小结
• 第2章 比例电磁铁测试系统的总体设计
• 2.1 测试需求分析
• 2.2 测试系统总体设计
• 2.2.1 系统结构原理
• 2.2.2 测试方案比较
• 2.2.3 上下位机模式测试方案
• 2.3 本章小结
• 第3章.上位机模块开发
• 3.1 功能概述
• 3.2 基于VISA的串口通信
• 3.3 控制信号生成
• 3.3.1 位移型比例电磁铁放大板控制信号
• 3.3.2 力型比例电磁铁放大板控制信号
• 3.4 高速数据采集
• 3.5 数字滤波及性能参数计算
• 3.5.1 数字滤波
• 3.5.2 性能参数计算
• 3.6 测试报表创建及打印
• 3.7 试验数据库管理
• 3.8 手动测试
• 第4章 下位机模块开发
• 4.1 功能概述
• 4.2 RS232串口通信
• 4.3 步进电机调零定位控制
• 4.4 其他辅助功能
• 4.5 本章小结
• 第5章 功能测试及性能分析
• 5.1 比例电磁铁测试系统硬件平台
• 5.2 测试台的功能测试
• 5.2.1 位移型比例电磁铁性能测试
• 5.2.2 力型比例电磁铁性能测试
• 5.3 测试性能分析
• 5.4 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 作者简历