《微机控制扭转材料试验机系统的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微机控制扭转材料试验机系统的研究（81页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、西北t 业人学硕士学位论文摘要计算机控制的材料试验机，是目前国内外试验机行业开发研究的热点。本论文在掌握大量试验机动态信息的基础上，深入研究并设计了扭转材料试验机计算机控制系统。对系统的分析表明：被控对象参数的大范围变化、多余力、试件扭转变形对负载流量的干扰以及摩擦力矩干扰是影响控制精度的四个主要因素。文中应用了结构不变性原理设计了补偿器，以消除这些不利因素的影响。针对系统对象的这些特点，分别对传统P I D 控制和内模控制进行了研究与仿真，仿真结果表明：线性P I D 控制不能满足全部性能指标的要求。而内模控制结构简单，具有很强的鲁棒稳定性，能够实现对特定输入信号的无静差跟踪，而且能够完全抑
2、制外加扰动。其优良的性能很适合本系统。在P C 机平台W i n d o w s 系统下，以V C 为开发环境，编制了试验机测控软件。系统软件主要具有以下特点：采用A D 0 访问A c c e s s 试验信息数据库。借助C r y s t a lr e p o r t 水晶报表，实现了报表的选择与打印。利用多线程、多媒体定时器等技术使数据的采集精度得以提高，实时性得到保障。关键字：扭转材料试验机结构不变性原理内模控制测控软件实时性西北工业大学硕士学位论文A b s t r a e tA b s t r a c tA tp r e s e n t , t h em a t e r i a l
3、t e s t - b e do fc o m p u t e r - c e n t r e li st h eh o t s p o to fe x p l o i t u r ea n dr e s e a r c hi ni n t e r n a t i o n a lt e s t - b e di n d u s t r y I nt h i sp a p e r , i tr e s e a r c h e sa n dd e s i g nc o m p u t e r - c o n t r o ls y s t e mo ft o r q u em a t e r i a
4、 lt e s t - b e dd e e p l y , w h i c hi sb a s e do nm a s t e r i n gl o t so f t e s t - b e dd y n a m i ci n f o r m a t i o n T h ea n a l y s i st os y s t e mi n d i c a t e st h a tt h el a r g ev a r i a t i o no ft h eo b j e c tp a r a m e t e r s ，r e d u n d a n tf o r c e ，d e f o r
5、m a t i o no ft h es p e c i m e na n dt h ed i s t u r b a n c ec a u s e db yt h ef r i c t i o n a lm o m e n ta r ef o u rm a j o rf a c f o r si n f l u e n c i n gt h ec o n t r o la c c u r a c y I nt h ep a p e r ,i td e s i g n sc o m p e n s a t o rt oe l i m i n a t ei n f a u s ti n f l
6、u e n c e ，w h i c ha p p l i e sp r i n c i p l eo fs t r u c t u r ef i x i t y T oa i ma tt h ec h a r a c t e r i s t i co fs y s t e mo b j e c t i tg o e so nr e s e a r c ha n ds i m u l a t i o nr e s p e c t i v e l yt oP I Dc o n t r o la n di n t e r n a lm o d e lc o n t r 0 1 T h es i m
7、 u l a t i o nr e s u l ti n d i c a t e st h a tt h el i n e a rP I Dc o n t r o l , c a nn o ts a t i s f yr e q u e s to ff u l lp e r f o r m a n c et a r g e t B u tt h es t r u c t u r eo f i n t e m a lm o d e lc o n t r o li sv e r ys i m p l e n e s s ，i ta l s oh a ss t r o n gr o b u s ts
8、 t a b i l i t y I tc a l lr e a l i z e1 1 0s t a t i ed i f f e r e n c et os p e c i a li n p u ts i g n a l T h ea d d i t i o n a ld i s t u r ba i s oc a nb er e s t r a i n e dc o m p l e t e l y T h ee x c e l l e n tp e r f o r m a n c ei sv e r ys u i t a b l ef o rt h es y s t e m T h et
9、e s t - b e dc o n t r o ls o f t w a r ei sw e a v e do nV Ce n v i r o n n l e n t , w h i c hi se x p l o i t u r e do nP Cf i a t - r o o f a n dW i n d o w ss y s t e m T h es y s t e ms o f t w a r eh a sh e r e i n a f t e ro h -a r a c t e r i s t i em o s t l y ：I n t e r v i e w i n gA c c
10、 e s st e s ti n f o r m a t i o nd a t a b a s eb ya d o p t i n gA D O R e a l i z i n gs e l e c t i o na n dp r i n t i n go f r e p o r tb yu s i n gC r y s t a lr e p o r t T h es a m p l i n gp r e c i s i o ni si m p r o v e da n dt h er e a lt i m eq u a l i t yi se n s u r e db yu s i n gm
11、 u l t i t h r e a d i n ga n dm u l t i m e d i at i m e rt e c h n i q u e K e yw o r d s ：t o r q u em a t e r i a lt e s t - b e ds t u c t u r ef i x i t yp r i n c i p l ei n t e r n a lm o d e lc o n t r o lc o n t r 0 1s o f t w a r er e a lt i m eq u a l i t y西北工业大学 学位论文知识产权声明书本人完全了解学校有关保护知
12、识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期问论文工作的知识产权单位属于西北工业大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西北工业大学。保密论文待解密后适用本声明。学位论文作者签名：爨墨：扣以年1 月功日指导教师签名：伊9 年月孑日西北工业大学 学位论文原创性声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得
13、的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果，不包含本人或他人已申请学位或其它用途使用过的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人学位论文与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。学位论文作者签名：叁釜兰： M 年月节日西北工业人学硕士学位论文第一章绪论第一章绪论1 1 试验机研究背景及意义扭转材料试验机是材料科学试验和研究的关键设备之一，被广泛应用于汽车、航空、航天等工业部门。电液伺服系统具有高精度、快响应，高功率重量比的特点，所以目前国内外的高性能扭转材料试验机大多采用电液伺服控制
14、方式。材料试验机主要用来测试材料在各种条件下的材料性能，如材料的弹性模量、强度、韧度、断裂性能、弯曲性能等。企业、科研院所，计量检测等单位在各类材料的产品质量检验、生产过程质量控制、材料科学研究和教学试验中都必须应用试验机来迸行力学性能测试。因此，试验机在国民经济中占有相当重要的地位，它的发展水平在某种程度上反映了一个国家工业发展的水平。另外，随着科学技术的快速发展，新材料、新设备不断涌现，科研、企业、技术监督等单位部门对材料的性能指标和设备安全可靠性要求越来越完善，从而对试验机的测控系统性能提出更高要求，市场需要越来越多的控制性能先进的试验机。所以，我国自主研发符合我国国情的、具有国际先进水
15、平的试验机已成为当前试验机行业的迫切需要，而作为其控制核心的数字控制系统研发更是当务之急。、我们许多型号的试验机还在采用国外的原装产品，甚至一些中小厂家的主打产品其主要部分完全依赖国外进口。因此，有必要对电液伺服试验机系列的典型机进行分析计算，以便对今后设计和分析计算提供有用的手段方法。进而提升我国在试验机方面的总体水平。一般说来，材料试验机必须满足强实时性、可扩展性、执行机构精确的运动控制和力控制、可靠的程控自动测试、多任务处理等性能要求。试验机测控系统既要进行数据采集和处理，还要实现对执行机构的运动控制。近年来，随着电子技术和计算机技术的飞速发展，各种电子式材料试验机相继闯世并投入使用，为
16、材料性能测试提供了高度自动化的平台。虽然新设备功能全，但其价格昂贵，而原有的老设备仍在广泛使用，其数据处理方法满足不了现代科学研究的需要。针对这种情况，国内已有一些科研单位、企业公司、高等学校利用微机和传感器技术对老设备的测量系统进行了技术改造，实现实验数据的自动采集、分析和处理，但其中仍然有许多问题有待解决。目前，国内开发疲劳试验机数量大、种类多，其中，多数试验机是采用传统西北工业大学硕七学位论文第一章绪论的机电控制手段实现对试验过程的控制，此类设备中普遍存在操作过程烦琐、试验精度不高、试验数据的保存不便和处理不及时等问题，上述问题的存在，在一定程度上限制了试验机的使用和发展。近年来，计算机控制技术引入疲劳试验机领域，少量产品投放市场，但大多价格昂贵。国内少数企业也开发出了少量相关产品，但多数采用硬件实现控制，这使得其产品成本相对较高，同时也带来了操作界面呆板，系统性能受局限等问题。随着计算机硬件成本的降低和计算机软硬件技术的发展，利用工业控制计算机实现较高性能的疲劳试验控制系统成为发展的方向。微电子技术和计算机技术的发展推动了计算机的广泛
