检索结果-南通市图书馆

作者：谭健重庆大学

学位级别：硕士

传统双面立式动平衡机由于摆架结构关系,振动中心不固定,进而绕振动中心的扭转刚度也不稳定,尤其在高径比较大,工作转速较低的工件平衡时,实际测量误差较大,静偶分离效果不佳。为解决误差来源,提高测量精度,提出了一种基于振动中心固定... 详细信息

传统双面立式动平衡机由于摆架结构关系,振动中心不固定,进而绕振动中心的扭转刚度也不稳定,尤其在高径比较大,工作转速较低的工件平衡时,实际测量误差较大,静偶分离效果不佳。为解决误差来源,提高测量精度,提出了一种基于振动中心固定的铰链式静偶分离摆架。通过建立传统摆架的运动微分方程,推导出振动中心的位置公式和绕振动中心的扭转刚度公式,研究了振动中心和扭转刚度的影响因素和变化关系,分析出其误差来源,为摆架结构的改进指明了方向。根据误差来源,提出了摆架的设计思路和改进结构,以采用柔性铰链稳定振动中心的方法,并结合簧板对静不平衡和偶不平衡独立测量达到分离效果提高测量精度。通过对静偶分离摆架的振动特性分析,验证了振动中心的不变性和扭转刚度的稳定性。同时推导了扭转刚度公式和平动刚度公式,研究了刚度值与几何参数的变化关系,为摆架几何尺寸的优化提供了理论支持。随后对该振动系统的上下校正面进行了分离解算,保障了实际校正面的成功分离。运用有限元工具对静偶分离摆架进行模态分析,得到了与平动和摆动相对应的两阶振型及其固有频率,分析发现平动簧板只传递平动信号而柔性铰链只传递摆动信号的规律且两阶固有频率在同一数量级下,这一新特性区别于传统摆架,表明了理论建模的正确性;对摆架进行优化设计,研究了核心部件的关键尺寸对平动固有频率和摆动固有频率的影响,获得了几何参数的初步优选范围,接着对振动系统建立标准数学模型,确定目标函数、设计变量和约束条件后利用matlab优化工具箱确定了摆架的几何尺寸。同时对柔性铰链的形状和材料性能进行了综合对比,进一步完成优化。搭建实验平台,对静偶分离能力和校正面分离比进行评定,实验结果充分验证了基于振动中心固定的铰链式静偶分离摆架的优良性能,为双面立式动平衡机的升级优化提供了可靠的振动框架,也为摆架的振动特性分析提供了精确的理论基础。

关键词：振动中心静偶分离扭转刚度柔性铰链模态分析

基于动态电磁力的主动式动平衡测量方法的研究

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基于动态电磁力的主动式动平衡测量方法的研究

作者：伍昭富重庆大学

学位级别：硕士

动平衡机在测量大质偏类工件时,由于不平衡量较大,振动信号往往会超出测量系统的线性范围而造成测量误差偏大。为了提高动平衡测量精度,本文提出了一种采用电磁力产生的同频振动抵消大部分初始振动,从而减小簧板振动量,保证系统线性度... 详细信息

动平衡机在测量大质偏类工件时,由于不平衡量较大,振动信号往往会超出测量系统的线性范围而造成测量误差偏大。为了提高动平衡测量精度,本文提出了一种采用电磁力产生的同频振动抵消大部分初始振动,从而减小簧板振动量,保证系统线性度的动平衡测量方法。本文首先介绍了传统动平衡机的测量原理,发现其测量精度对摆架的振动系统的线性度要求极高,而大不平衡量测量过程中往往会由于其振动超标影响其线性度,进而提出了基于动态电磁力的主动式动平衡测量方法的基本原理。其次,为了生成与不平衡离心激振力同频的动态电磁力,设计了E型电磁铁并选取了合适的结构参数,包括电磁铁的尺寸,材料以及电磁铁线圈的匝数、线径等。合理建立电磁铁的磁路模型,对其吸力特性展开了分析和研究,得出电磁力分别与激励电压和激励电流的关系。随后使用WORKBENCH软件搭建了电磁铁的有限元模型并进行电磁仿真,得到了电磁力随激励电流的波形变化,同时也就电磁铁的两大关键因素气隙和温度对电磁力的影响进行了研究。然后,设计了电磁力控制系统的硬件电路。主电路采用直流斩波电路对电磁铁进行控制,通过信号采集电路对电磁铁的线圈电流、温度以及簧板剩余振动量进行实时监测。利用TMS320F2812芯片的EV模块生成的PWM波去驱动全控型器件IGBT,从而实现斩波电路的通断。同时,设计了配套的控制系统的软件部分,主要包括信号提取和PWM信号生成两部分。最后,搭建了动平衡测量试验台,进行大不平衡量动平衡测量实验,对大量的重复试验数据进行了处理,发现实验结果分散性小,可重复性高,单次测量误差小,验证了该新型动平衡测量方法的针对大不平衡量测量的可行性。

关键词：动平衡测量电磁力主动平衡技术 PWM技术

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基于应变片的动平衡机测试系统的研究设计

基于应变片的动平衡机测试系统的研究设计

作者：程晓晓重庆大学

学位级别：硕士

动平衡机测试系统是平衡机的主要部分,其设计直接决定着平衡机的测量精度。本文首先分析了产生转子不平衡的原因以及危害,论述了转子不平衡的分类和各类不平衡的平衡方法。并把此作为理论依据,以单自由度动平衡机为基础,以摆架为例,提... 详细信息

动平衡机测试系统是平衡机的主要部分,其设计直接决定着平衡机的测量精度。本文首先分析了产生转子不平衡的原因以及危害,论述了转子不平衡的分类和各类不平衡的平衡方法。并把此作为理论依据,以单自由度动平衡机为基础,以摆架为例,提出了摆架系统的力学模型,建立了转子振动的数学模型。并推导出了转子不平衡量大小和相位的计算表达式,并同实际情况相结合,改进了转子振动的计算方法,特别是振幅的计算方法。针对动平衡机基本的测量方法的改进,提出了基于应变片的动平衡机振动系统的测量方法。根据动平衡机的原理,证明了其测量方法原理的正确性。通过惠斯登电桥电路,将检测到平衡机振动始不平衡量,系统微小的变形,并将其应变转化成电信号的电测系统。实现精度较高的动不平衡量测量。为了实现对转子的振动信号的精确提取和转换,本文研究并使用了惠斯登电桥电路,详细的设计了振动信号获取调理电路。解决了在复杂工作环境下微弱信号的转化、放大、A/D转化、跟踪滤波等。并对其初始信号进行整形处理,使其达到设计目的。另外,为了保证系统的精度和稳定性,开发了基于应变片的动平衡机振动测量系统,该测试系统能准确的测出转子的振动特性。测试系统主要包括参数设置、数据采集、信号滤波、信号处理、数据储藏、数据回放等。并对其软件流程作了简要介绍。最后,为了验证系统的精度和稳定性,对其测试系统进行了实验。实验结果表明该系统具有良好的稳定性。对误差来源作了分析,并提出了消除误差的一般方法。为进一步研究高精度的动平衡测试系统提供了参考。

关键词：动平衡机测试系统电桥电路应变片

基于DSP6711运动控制器的NUBRS曲线插补算法研究

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基于DSP6711运动控制器的NUBRS曲线插补算法研究

作者：张建勋重庆大学

学位级别：硕士

随着数字技术的不断发展和提高，以数字信号处理器（DSP）为核心的运动控制器得到极大发展。在对高性能控制器DSP（Digital Signal Processor）充分的理解基础上，本文为实现DSP6711运动控制器的底层驱动，针对TI（Texas Instrument）公... 详细信息

随着数字技术的不断发展和提高，以数字信号处理器（DSP）为核心的运动控制器得到极大发展。在对高性能控制器DSP（Digital Signal Processor）充分的理解基础上，本文为实现DSP6711运动控制器的底层驱动，针对TI（Texas Instrument）公司DSP6711进行深入研究;同时基于该运动控制器进行NURBS（Non-UniformRational B-Spline）曲线轨迹插补算法研究。论文主要研究内容如下： ①通过参考有关TI公司DSP6711硬件架构和外设，来配制相关寄存器;并基于CCS3.3（Code Composer Stodio3.3）平台编写基于DSP6711运动控制器底层驱动程序，包括DSP6711初始化程序、数据通讯驱动程序和DA （DataAcquisition）板驱动程序，最后对所编写底层驱动程序进行分模块调试。 ②在对NURBS曲线插补算法原理进行深入分析的基础下编写算法程序，通过MATLAB/Visual C++对该插补算法进行仿真和理论性验证。 ③基于CCS3.3平台编写NURBS曲线插补算法程序，并将该程序嵌入到DSP6711运动控制器上进行仿真和验证。 ④基于XY实验平台对所编写的底层驱动和插补算法进行验证。初步完成实验平台的联调，并实现对系统的开环控制，为进一步实现控制系统的闭环提供参考。

关键词： DSP6711 运动控制器底层驱动插补算法

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人眼定位跟踪系统的设计研究

人眼定位跟踪系统的设计研究

作者：安大伟重庆大学

学位级别：硕士

全自动视野计是进行视野检查的主要医疗设备,在青光眼的早期发现与治疗中起着关键作用。在进行视野检查的过程中,需要监视被检者的固视情况。因此,关于人眼定位跟踪的研究就显得尤为重要。人眼的检测定位作为模式识别与计算机视觉领域... 详细信息

全自动视野计是进行视野检查的主要医疗设备,在青光眼的早期发现与治疗中起着关键作用。在进行视野检查的过程中,需要监视被检者的固视情况。因此,关于人眼定位跟踪的研究就显得尤为重要。人眼的检测定位作为模式识别与计算机视觉领域内的重要课题早已引起普遍重视。本文从实用角度出发,以检测系统的准确性和实时性为目的对多种目标检测算法进行了对比分析。最终采用了基于积分图及Ababoost算法的级联分类器用于人眼检测,实现对输入图像中的人眼区域的检测与瞳孔定位。通过视频流图像序列的检测结果分析可知:基于Adaboost算法的人眼检测系统在对视频图像进行检测识别中,对视频流的帧率要求较高。当帧率过高时,系统难以达到较好的识别效果。因此,本文继续引入了基于Camshift的人眼跟踪算法,CamShift算法是以颜色概率分布图为基础的目标跟踪算法。在该算法执行过程中,首先需要对第一帧图像初始化目标搜索窗口,并求得目标质心;通过移动窗口中心到目标质心,得到下一帧图像的搜索窗口。然而,Camshift是半自动跟踪算法,在每一次跟踪前必须手动添加跟踪目标。本文采用将基于级联分类器的人眼检测算法与Camshift算法相结合的方法,方便的解决了跟踪半自动化的问题。人眼定位跟踪系统采用红外CCD摄像头采集人眼图像。通过比对每帧图像的瞳孔中心与图像窗口中心是否重合,采用串口通信技术向单片机发送指令,调整下颚托架纵横坐标的位置,使得瞳孔中心始终位于固定位置,以保证视野检查的准确度。本课题的软件实现采用VC6.0与OpenCV相结合的软件平台,通过调用OpenCV库函数,极大地缩短了系统的开发周期。在本文第三、第四章的结尾部分,作者给出了主要编程代码及部分实验结果。

关键词：视野计分类器人眼跟踪下颚托架

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专用数控铣床的研究设计

专用数控铣床的研究设计

作者：张晓辉重庆大学

学位级别：硕士

普通立式铣床铣削一定角度的圆弧时效率低下，操作困难且互换性常常达不到要求，易造成废品，不能满足工厂大批量生产的需求。本文设计了并研制出了一种专用数控铣床，在保证一定加工精度的同时，实现了半自动化控制和双主轴加工，极大... 详细信息

普通立式铣床铣削一定角度的圆弧时效率低下，操作困难且互换性常常达不到要求，易造成废品，不能满足工厂大批量生产的需求。本文设计了并研制出了一种专用数控铣床，在保证一定加工精度的同时，实现了半自动化控制和双主轴加工，极大地提高了生产效率。本文首先介绍了专用数控铣床的加工工艺、坐标系和刀具补偿算法。根据飞轮加工的要求，明确了加工过程及精度，设定了机床坐标系，包括机床原点、程序原点、工件坐标系等。由于铣削的特点，在主轴加工时考虑到刀具半径，即刀补问题，专门设计了刀具补偿算法，尽量减小主动误差。其次，对专用数控铣床的整体结构、主轴系统、传动系统分别进行了设计，建立了三维模型。考虑到加工的效率，系统采用了双主轴、双工位的特殊设计，本质上区别于普通数控铣床。另外运用ANSYS有限元仿真软件对主轴箱进行了模态分析，得到了主轴箱的固有频率值和振型，验证了结构设计的可行性。再次，设计了一种基于ARM7微处理器和μC/OS-Ⅱ操作系统的控制方案，即由微处理器向机床电机系统提供控制信息，控制铣刀的旋转、工作台的进给以及回转工作台的进给。检测电路中采用接近开关传感器和限位开关实时检测各坐标运动情况并反馈到微处理器。另外，对专用数控铣床的控制系统软件的流程进行了设计。然后，为了保证系统的稳定性和可靠性，对设备的部分强电电路和电磁兼容性进行了设计。最后，完成了专用数控铣床的样机制造，包括嵌入式硬件平台、软件平台、强电系统、主轴系统、传动系统、辅助系统等的建立和安装。并对整个铣床进行了现场调试，验证了机床控制系统和结构设计的正确性和可行性。专用数控铣床是一个高难度的机电一体化产品，涉及到众多学科领域，包括机械设计技术，电工电子技术，传感器技术，信息处理技术，自动控制原理等。本课题研制的专用数控铣床，可以极大地提高一定角度圆弧的加工效率和精度，对于节省生产资源具有重要的意义。

关键词：双工位刀具补偿 ARM7 电磁兼容

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单面立式平衡机摆架扭转效应研究

单面立式平衡机摆架扭转效应研究

作者：王德全重庆大学

学位级别：硕士

皮带轮、飞轮等长径比小于1/5的转子通常被称为盘类转子。这类转子在工作时不可避免地受到自身不平衡力的影响,从而产生振动、噪声、疲劳损坏等恶劣影响,因此必须用单面立式平衡机对其进行动平衡处理。目前硬支承单面立式平衡机常见的... 详细信息

皮带轮、飞轮等长径比小于1/5的转子通常被称为盘类转子。这类转子在工作时不可避免地受到自身不平衡力的影响,从而产生振动、噪声、疲劳损坏等恶劣影响,因此必须用单面立式平衡机对其进行动平衡处理。目前硬支承单面立式平衡机常见的测量方法有影响系数法或三点法,平衡机在出厂前只需一次标定,在车间只需对不平衡量进行校验即可投入生产,且对于平衡测量范围内的工件均可实现“精确测量”。硬支承单面立式平衡机所采用的测算方法基于单自由度的平动系统,即簧板所受载荷为盘类转子的离心力。实际上,平衡机摆架系统的振动是平动振动和扭转振动耦合的结果,只考虑平动振动而忽略扭转振动势必会带来测量误差。在动平衡测试中发现,改变工件质量或工件位置会带来较大的测量误差,因此本文从扭转效应的角度对硬支承单面立式平衡机中的测量误差进行分析,并探究扭转效应与工件质量及工件位置的关系。建立了单自由度的平动力学模型和考虑扭转振动的平动-扭转两自由度力学模型和对应的运动学方程。根据运动学方程推导了摆架系统振动中心的位置公式,分析了转子转速、工件位置和质量对振动中心位置的影响;运用材料力学的方法推导了单面立式平衡机振动簧板的的平动刚度公式和扭转刚度公式,同时分析了扭转刚度与簧板尺寸、簧板位置间的关系;通过实验,验证了扭转效应随工件质量、位置的非线性变化规律;通过分析实验扭转刚度与理论扭转刚度的相对误差,证明了簧板扭转刚度公式的正确性,同时证明了扭转刚度随工件质量及位置的非线性变化规律。在实验验证的基础上,对硬支承单面立式平衡机的系统误差进行分析,因主轴夹具不平衡引起的系统误差可通过去重或加重方法解决,因工件安装偏心引起的误差可通过电气补偿方式解决。同时分析了因扭转效应带来的原理误差,运用影响系数法分析了工件质量或工件位置变化带来的测量误差,其中以不同工件质量进行标定时的最大测量误差为19.16%,以不同工件位置进行标定时的最大测量误差为32.95%,证明了单面立式平衡机永久标定方法存在的不合理,为单面立式平衡机的误差评估和算法改进提供了参考依据。

关键词：硬支承单面立式平衡机扭转效应扭转刚度工件质量工件位置

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单面立式平衡机的不平衡叠加效应实验研究

单面立式平衡机的不平衡叠加效应实验研究

作者：李皓月重庆大学

学位级别：硕士

伴随着旋转机械的发展,对于平衡机平衡精度的要求越来越高,减小误差成为了未来动平衡机的发展趋势,对于旋转机械而言,必定伴随着系统的振动,质量不平衡是造成系统振动根本原因,旋转机械在工作过程中出现振动可能会对设备造成损坏,降低... 详细信息

伴随着旋转机械的发展,对于平衡机平衡精度的要求越来越高,减小误差成为了未来动平衡机的发展趋势,对于旋转机械而言,必定伴随着系统的振动,质量不平衡是造成系统振动根本原因,旋转机械在工作过程中出现振动可能会对设备造成损坏,降低运行效率,甚至更严重的危害。对于存在不平衡的转子,需要对其进行平衡处理,目前减少转子不平衡振动的方法主要采用加重或去重,来抵消因转子不平衡量产生的离心力。现阶段,对盘类零件(如齿轮、汽车飞轮等)等长径比小于1/5的转子,进行动平衡时还存在问题,在将已经进行动平衡处理后的标准转子安装在平衡主轴系统上进行检测时,会出现一个额外的大小与相位不变的不平衡量,对其原因进行探究。用硬支撑单面立式动平衡机在对不同质量、不同尺寸工件转子进行动平衡测量时,会发现存在一个与理论值不匹配的额外不平衡量,传统方法难以给出合理的解释,分析表明是其忽略了摆架系统和转子合成质心的变化,即不平衡叠加效应会影响测量的准确性。对单面立式平衡机振动摆架进行了有限元模态分析及刚度分析,研究了转子和摆架系统质量偏心引起的质心运动方程,并通过质心位置得到振动中心位置。提出了不平衡叠加效应与额外不平衡量的概念。分析了不平衡叠加效应对振动簧板的扭转刚度影响,推导了合成系统的叠加不平衡量公式,分析了转子质量和转子安装高度对此额外不平衡量的影响,根据实验数据进行了误差对比分析,验证了该额外不平衡量与转子质量和转子安装高度的关系,阐明了此额外不平衡量的来源。

关键词：额外不平衡量振动系统质心合成叠加效应误差分析

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线性电磁力控制系统试验和研究

线性电磁力控制系统试验和研究

作者：陈安科重庆大学

学位级别：硕士

随着自动控制技术的发展，电磁铁的运用已经相当广泛，其中线性电磁铁以其工作可靠，控制精度高等特点，近几年来成为电磁铁研究的重点。线性电磁铁分为力控制型、行程控制型、位置调节型，其不同类型的电磁铁应用于不同的场合。本文主... 详细信息

随着自动控制技术的发展，电磁铁的运用已经相当广泛，其中线性电磁铁以其工作可靠，控制精度高等特点，近几年来成为电磁铁研究的重点。线性电磁铁分为力控制型、行程控制型、位置调节型，其不同类型的电磁铁应用于不同的场合。本文主要研究力控制型线性电磁铁。用于解决称重系统中，系统失衡问题，即当系统失衡时，及时在失衡处添加一个同等的力，使系统重新达到平衡。本文首先介绍了电磁铁中磁场磁路的基本原理知识和定理。根据试验要求对电磁铁的结构参数进行了设计，包括电磁铁结构的选型、电磁铁尺寸的设计，电磁铁材料的选择，电磁铁线圈的绕线方式的选择，电磁铁线圈直径的选择，电磁铁线圈匝数的计算等等。并采用磁路分析的方法，拟定了试验所用的电流大小和绕磁线圈匝数的大小，对直流电磁铁的电磁力大小进行了初步的计算。其次，采用ANSYS仿真软件，建立的E型电磁铁的有限元模型，通过向电磁铁加载线性电流的方法，得到了E型电磁铁的F-I铁性曲线，验证了E型电磁铁的F-I铁性曲线的非线性。再次，提出了采用前馈补偿的方法来解决E型电磁铁的F-I特性曲线的非线性问题，并设计了针对E型电磁铁的F-I特性曲线非线性问题的前馈补偿算法。并通过Matlab/Simulink数学仿真软件，在采用了补偿控制和没有采用补偿控制两种情况下进行了仿真分析，并对比了仿真结果，证明了采用补偿控制后，E型电磁铁的F-I特性曲线有了改善，且呈明显的的线性关系。然后，对线性电磁力控制系统的硬件电路进行了设计，提出了在主电路中采用H桥斩波器对E型电磁铁的电磁力进行控制，控制电路中采用TMS320F2812的EV模块来对H桥斩波器进行调节，检测电路中采用电流传感器来实时检测控制电流的大小的方法。并基于以上硬件设计对相应的软件也进行了设计，包括采用SPI口对信号的采集和采用EV模块对PWM输出信号的控制，并在DSP上实现了前馈控制的算法。最后，搭建了线性电磁力的试验平台，包括试验台、E型电磁铁、控制电路板、电流控制器、拉压传感器、电流数码显示器、计算机等等，并通过试验验证了该线性控制系统的正确性和可行性。

关键词：电磁铁线性电磁力 TMS320F2812 控制系统

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用于质量特性参数测量的新型扭摆台的研究

用于质量特性参数测量的新型扭摆台的研究

作者：孔波重庆大学

学位级别：硕士

质量特性参数（质量、质心、转动惯量、惯性矩）是卫星、火箭、导弹等空间飞行体的重要技术参数。一般是采用扭摆台和质心台测量。一些被测物体的形状不规则，质心和几何形心偏移大，导致扭摆台面出现倾斜，严重时扭杆结构弯曲过大而出... 详细信息

质量特性参数（质量、质心、转动惯量、惯性矩）是卫星、火箭、导弹等空间飞行体的重要技术参数。一般是采用扭摆台和质心台测量。一些被测物体的形状不规则，质心和几何形心偏移大，导致扭摆台面出现倾斜，严重时扭杆结构弯曲过大而出现断裂的现象，要求提高扭摆台的抗倾覆能力。卫星等飞行体要求高精密测量，且由于外形结构的原因，不能偏置或倒置，只能通过一次装夹获得所有的质量特性参数，这需要将可调斜台、质心台和扭摆台组合起来。通过一次倾斜，确定试件在垂直方向上的质心位置;通过测量试件在不同位置和状态的转动惯量，建立联立方程组，计算出试件的转动惯量和惯性矩。这种综合试验台是在垂直方向上将可调斜台、质心台和扭摆台组合而成的，轴向尺寸较大，必须对扭摆台的轴向尺寸加以限制。传统扭摆台采用的是角接触球轴承作为支撑结构，扭杆结构作为扭振结构，其轴向尺寸长。提高扭摆台的抗倾覆能力，就要增大轴承的径向尺寸，同时增大了摩擦阻力，导致扭摆台振动周期衰减快，转动惯量的测量精度在0.5%以下。显然，传统扭摆台不满足综合试验台的要求。为解决这些问题，将传统扭摆台上的角接触球轴承替换为平面气浮轴承，将机械摩擦阻力转换为了空气阻力，阻尼系数大约只有0.003，其测量精度最高可达0.1%;通过增大节流孔的分布半径，提高了扭摆台的抗倾覆能力，减少了扭振系统出现断裂的情况。针对综合试验台在垂直方向上的尺寸过大，采用一种90o交叉组合的弹簧板结构替换扭杆，缩短了扭摆台的轴向尺寸。对扭摆台的承载能力和抗倾覆特性进行分析，研究了平面气浮轴承几何参数与承载能力和抗倾侧特性的关系，并通过数值仿真和实验验证测量模型和计算方法的有效性。最终实验表明，改进的试验台提高了测量精度和振动稳定性，对卫星等飞行体质量特性参数的测量有重要的意义。

关键词：扭摆台质量特性参数气浮轴承有限元单元法承载能力