基于组态技术的车轮弯曲疲劳试验机研究

论文摘要

针对目前国内车轮生产厂家对车轮动态弯曲疲劳试验机的需求,研制了一种新型的车轮动态弯曲疲劳试验机。该试验机在兼顾试验精度及整机成本等因素的基础上,综合了现有的车轮弯曲疲劳试验机的优点。本文通过分析电机直驱的悬臂式加载结构的加载原理,提出了以PID调节器为核心的载荷闭环控制方法和加载臂偏移量检测方法,完成了数据采集与控制系统的硬件和软件实现和基于组态技术的上位机监控软件的设计。实验结果表明：该试验机的载荷控制精度高于1%,偏移量检测精度高于2.5%。其各项技术指标良好,运行稳定。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 车轮弯曲疲劳试验机的研究现状
• 1.3 实时监控软件开发概述
• 1.4 本文的主要工作内容
• 第二章 车轮弯曲疲劳试验机的总体方案设计
• 2.1 试验机的构成
• 2.1.1 机械系统的结构原理和加载方式
• 2.1.2 数据采集与自动控制系统
• 2.2 上位机软件的功能
• 2.3 车轮疲劳失效的检测方案
• 2.4 本章小结
• 第三章 恒载荷控制方法的研究
• 3.1 旋转弯矩的加载原理
• 3.2 弯矩加载系统分析
• 3.3 恒载荷闭环控制方法
• 3.3.1 数字PID控制方法
• 3.3.2 恒载荷控制系统的组成及原理
• 3.3.3 数字PID控制器设计
• 3.4 弯矩检测装置
• 3.4.1 电阻应变式传感器的工作原理
• 3.4.2 电阻应变式弯矩传感器设计
• 3.5 本章小结
• 第四章 加载臂偏移量检测方法的研究
• 4.1 测量原理及方式
• 4.2 偏移量检测方法
• 4.3 位移传感器的选型
• 4.3.1 电涡流位移传感器
• 4.3.2 激光位移传感器
• 4.4 A/D模块的选型
• 4.5 误差分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 数据采集与自动控制系统的设计
• 5.1 数据采集与自动控制系统的构成
• 5.1.1 数据采集系统的构成
• 5.1.2 自动控制系统的构成
• 5.2 数据采集与自动控制系统的硬件实现
• 5.2.1. 驱动电机的选型
• 5.2.2 上位机及人机交互设备的选型
• 5.2.3. 数据采集与自动控制系统的硬件设计
• 5.4 上位机软件实现
• 5.4.1 上位机监控软件设计
• 5.4.2 上位机与PLC的通信
• 5.5 下位机PLC程序设计
• 5.6 本章小结
• 第六章 弯曲疲劳试验机加载实验
• 6.1 实验准备
• 6.1.1 实验方案
• 6.1.2 试验车轮的固定
• 6.2 实验方法
• 6.3 实验结果
• 6.4 实验数据分析
• 6.5 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献