基于DSP的高速主軸在線動(dòng)平衡儀的開(kāi)發(fā)與研究.pdf

1、本文結(jié)合國(guó)家自然基金資助項(xiàng)目“精密高速數(shù)控機(jī)床主軸在線動(dòng)平衡技術(shù)的研究50375002”,在大量調(diào)研國(guó)內(nèi)外動(dòng)平衡儀相關(guān)技術(shù)的研究現(xiàn)狀和成果及其存在問(wèn)題的基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)機(jī)械裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單穩(wěn)定、易于控制的高精度全自動(dòng)高速主軸在線動(dòng)平衡儀,主要研究?jī)?nèi)容和成果如下： 在線動(dòng)平衡儀數(shù)字信號(hào)處理方法的研究.本文采用振動(dòng)分析法,提取主軸振動(dòng)的特征參數(shù)。FFT算法在分析主軸轉(zhuǎn)頻時(shí)一般有1～3HZ的誤差,且FFT算法獲得的相位誤差偏大,嚴(yán)重影響了高速

2、精密電主軸的振動(dòng)控制精度。本文采用專業(yè)測(cè)頻的方法獲得主軸轉(zhuǎn)速,然后以此轉(zhuǎn)頻為基頻,采用最小二乘法直接擬合經(jīng)過(guò)低通濾波后的振動(dòng)信號(hào)的前四階頻率成份,獲得主軸的振動(dòng)信息。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該算法可行且精度較高。 在線動(dòng)平衡儀平衡頭機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。平衡頭整體上采用對(duì)稱式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以與中心軸連為一體的嚙合齒圈為中心,左右兩側(cè)各有一帶有校正用不平衡量的平衡環(huán)及其驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),平衡環(huán)在其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)滾動(dòng)摩擦力的作用下與主軸形成差速運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)了不平衡量的位置

3、調(diào)整,我們命名這種新型平衡頭為摩擦型在線動(dòng)平衡裝置,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該類型的平衡頭不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,而且運(yùn)行穩(wěn)定可靠。 在線動(dòng)平衡儀控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。選用32位高性能數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F2812作為控制系統(tǒng)的核心處理器,外擴(kuò)了16位分辨率的∑-△型A/D轉(zhuǎn)換器AD73360,二者的結(jié)合保證了較高的數(shù)據(jù)處理速度和精度,進(jìn)而保證了較佳的平衡效果,同時(shí)控制系統(tǒng)的硬質(zhì)PCB板按照高速信號(hào)板技術(shù)要求設(shè)計(jì),穩(wěn)定可靠；控制系統(tǒng)的軟件部分采用C語(yǔ)言和匯