MTS多点加载试验系统改造及验证

论文摘要

MTS多点加载试验系统可以组成电液伺服控制系统,能对试件进行多点协调加载,不仅可对过程加以控制,而且能很好地控制最后的结果,是过程的实时控制系统。由于电液伺服控制系统在航天、国防以及国民经济的各个部门有广泛的应用,铁道科学研究院于1993年引入美国MTS公司的多点加载试验系统。到目前为止,由于铁道科学研究院引入的MTS多点加载试验系统年限过长,出现系统老化、控制板损坏等原因,已满足不了新试验的需求。考虑到重新引进一套新系统需要耗费大量资金,同时为了发展我国多点加载试验系统技术,为此,本文对MTS多点加载试验系统进行分析并在此基础上对其计算机辅助测试系统进行研究。利用本系统除了可以组成电液位置伺服控制系统、电液速度伺服控制系统以及电液力伺服控制系统,还可以对相关的控制技术进行开发和研究。本文提出了MTS多点加载试验系统改造方案,并对整个系统的主要软、硬件的设计方法、思想和应用等情况作了详细的分析和介绍。系统在Windows平台下进行开发,采用Delphi语言编写计算机辅助测试程序,具有界面友好,易于开发等优点。通过以太网,基于TCP/IP协议进行网络编程,将参数下发给协调级（PC-104）或将数据返回给PC机。此外,利用本系统组成了电液位置伺服控制系统,并对电液位置伺服控制系统的控制特性作了较深入的研究。控制方法中着重讨论了用数字PID控制和模糊PID双模控制等不同的控制方法对电液位置伺服控制系统控制品质的改善,并对测试结果进行分析和比较。结果表明,本文设计的改造方案及模糊PID双模控制对改善电液位置伺服控制系统的跟踪特性有良好的效果。本文研究的多点加载试验系统及其计算机辅助测试系统可用于液压测控教学实验,具有直观的指导意义;电液位置伺服控制系统的研究对生产实践和改善电液伺服系统性能具有较强的指导作用。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 多点加载试验系统概况
• 1.2 MTS 多点加载试验系统介绍
• 1.3 改造方案
• 1.4 改造完成后该系统主要用途
• 1.5 本文从事的主要工作
• 1.6 本章小结
• 2 多点加载试验系统总体设计
• 2.1 多点加载试验系统总体结构
• 2.2 多点加载试验系统硬件总体设计[12 ]
• 2.3 多点加载试验系统软件总体设计
• 2.4 本章小结
• 3 多点加载试验系统软件设计
• 3.1 开发平台及测试软件的选择
• 3.2 设计界面操作和功能的介绍
• 3.3 进程间的通信
• 3.4 多线程技术和应用
• 3.5 本章小结
• 4 TCP/IP 协议网络编程
• 4.1 网络编程协议选择
• 4.2 网络编程概述
• 4.3 网络编程模型
• 4.4 网络协议
• 4.5 Windows Sockets API
• 4.6 通信协议的定义实现
• 4.7 本章小结
• 5 多点加载试验系统硬件设计
• 5.1 硬件总体结构概述
• 5.2 系统各模块功能及构成
• 5.3 伺服控制模块硬件设计
• 5.4 本章小结
• 6 模糊PID 双模控制方法研究
• 6.1 PID 控制概况[30 ]
• 6.2 模糊控制的基本原理
• 6.3 模糊PID 控制原理
• 6.4 模糊PID 双模控制器设计
• 6.5 模糊PID 双模控制试验结果和分析
• 6.6 本章小结
• 7 验证试验
• 7.1 系统分档标定的验证
• 7.2 作动器负载特性曲线验证（空载）
• 7.3 载荷位移控制方式切换的验证
• 7.4 各种波形的验证
• 7.5 本章小结
• 8 结论
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集