滾珠絲杠副故障測試試驗臺與測控系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、作為一種常用的進(jìn)給裝置，滾珠絲杠副廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床和工業(yè)機(jī)器人等設(shè)備中，是影響數(shù)控機(jī)床加工精度和工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動精度的關(guān)鍵部件之一。對滾珠絲杠副進(jìn)行在線監(jiān)測，識別其運(yùn)行狀況，可以保證設(shè)備正常運(yùn)行。本文對滾珠絲杠副故障測試試驗臺(以下簡稱測試試驗臺）與測控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計研究，以實現(xiàn)滾珠絲杠副運(yùn)行狀態(tài)的在線監(jiān)測。
　　首先，結(jié)合滾珠絲杠副尺寸與運(yùn)行參數(shù)，設(shè)計了測試試驗臺總體體系結(jié)構(gòu)方案。根據(jù)測試測試試驗臺故障模擬與機(jī)理研究的需求，設(shè)計了

2、試驗臺測控系統(tǒng)的總體方案，包括硬件體系結(jié)構(gòu)與軟件體系結(jié)構(gòu)，滿足了測試試驗臺運(yùn)動控制和振動信號采集功能要求。
　　其次，設(shè)計并實現(xiàn)了基于模糊PID的雙電機(jī)同步控制方法。確定了主從式雙電機(jī)同步控制方案，采用模糊PID控制算法對雙電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行實時同步調(diào)節(jié)，分析了PID三個參數(shù)與誤差和誤差變化率之間的模糊關(guān)系，制定相應(yīng)的模糊規(guī)則，并依據(jù)該規(guī)則通過模糊推理對PID控制參數(shù)進(jìn)行整定。仿真與實驗分析結(jié)果表明所提方法能夠有效地對雙電機(jī)進(jìn)行同步調(diào)節(jié)

3、。
　　然后，給出了滾珠絲杠副測控系統(tǒng)的軟硬件詳細(xì)設(shè)計方法。測控系統(tǒng)硬件包括DSP及其外圍電路模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、通信管理模塊、電源管理模塊、電機(jī)控制模塊和CPLD模塊等。系統(tǒng)軟件包括上位機(jī)與下位機(jī)兩部分，通過串口與網(wǎng)絡(luò)接口實現(xiàn)上下位機(jī)電機(jī)控制指令和振動信號傳輸。
　　最后，構(gòu)建了滾珠絲杠副試驗臺和測控系統(tǒng)測試方案，開發(fā)了測控系統(tǒng)。測試結(jié)果表明所研制測控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)滾珠絲杠副試驗臺控制和振動信號采集。研究了基于AR建模預(yù)處理