基于虚拟仪器的斜圈弹簧综合测试软件开发

发布时间：2023-04-01 05:56

　　斜圈弹簧因其具有特殊的非线性刚度特性,广泛地应用于机械密封、电力连接等领域。目前国内并无一套成熟的检测系统对其力学性能进行检测,为了更好的满足斜圈弹簧测试需求。本文以斜圈弹簧刚度实验台为载体,以LabVIEW作为软件开发平台设计了斜圈弹簧综合测试软件。主要研究内容如下:首先,本文对图形化编程特点与虚拟仪器进行了简介,同时介绍了近况和发展方向。在此基础上,结合斜圈弹簧刚度实验台,重点介绍了测试系统的总体结构设计思想和软件开发过程。以模块化思想及良好的人机交互性作为前提,对于系统各个子模块的设计实现进行了研究。同时基于NI-PSP协议的网络共享变量开发了针对于移动通信设备与实验台的交互功能,完成了对于实验过程的远程监控。其次,本文以实验台的斜圈弹簧加载模块作为分析的关键,对斜圈弹簧加载系统的构成环节与加载原理进行了简述。在此基础之上设计了基于伺服驱动器位置控制模式下的加载控制方案,研究了斜圈弹簧伺服加载系统并建立了相应的数学模型。在此理论基础上利用Matlab软件对斜圈弹簧压力闭环系统完成了动态仿真,以LabVIEW软件为载体进行了基于伺服驱动器位置控制模式下压力闭环控制系统的开发,设计了...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 论文研究背景与意义
    1.2 国内外研究进展
    1.3 本文主要研究内容
2 基于LabVIEW的上位机应用软件设计
    2.1 引言
    2.2 斜圈弹簧刚度实验台简介
        2.2.1 加载系统
        2.2.2 基于PCI板卡的数据采集系统
        2.2.3 机械结构
    2.3 虚拟仪器技术概述
        2.3.1 虚拟仪器的基本概念
        2.3.2 虚拟仪器的构成
        2.3.3 基于斜圈弹簧的虚拟仪器测试系统
    2.4 软件总体规划
    2.5 软件主控制界面设计
    2.6 软件功能模块设计与研究
        2.6.1 登录模块设计
        2.6.2 运动控制模块设计
        2.6.3 数据的采集及处理
        2.6.4 数据存储
        2.6.5 报表生成
        2.6.6 急停报警模块
    2.7 网络通讯模块的研究设计
        2.7.1 LabVIEW网络通信协议
        2.7.2 移动设备的远程控制方法
        2.7.3 基于NI共享变量的远程控制实现
    2.8 本章小结
3 测试系统控制策略
    3.1 引言
    3.2 PID控制的基本原理
    3.3 控制系统原理
        3.3.1 压力闭环加载系统控制原理
        3.3.2 伺服系统控制原理
    3.4 实验机加载系统的数学模型
        3.4.1 交流伺服电机数学模型
        3.4.2 电动缸加载系统数学模型
        3.4.3 仿真结果及分析
    3.5 PID算法在LabVIEW中的实现
        3.5.1 程序的实现
        3.5.2 PID参数整定
    3.6 本章小结
4 斜圈弹簧测量系统误差的分析与处理
    4.1 引言
    4.2 系统中存在误差的来源分析
        4.2.1 刚度测量设备误差分析
        4.2.2 传感器误差分析
        4.2.3 数据采集与数据处理误差分析
    4.3 误差传递与合成
        4.3.1 系统误差的传递
        4.3.2 测试误差模型的建立
        4.3.3 测试误差合成理论
    4.4 误差处理
        4.4.1 信号通道干扰分析处理
        4.4.2 随机干扰分析处理
    4.5 本章小结
5 实验与分析
    5.1 实验目的与实验内容
    5.2 实验验证与分析
        5.2.1 刚度实验原理简介
        5.2.2 刚度实验结果及分析
        5.2.3 恒加载力实验与分析
    5.3 本章小结
6 结论与展望
致谢
参考文献
在校期间发表的论文



本文编号：3776571