汽车零部件疲劳试验多通道电液伺服控制系统研究

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汽车在行驶过程中,由于受到压力、拉力等的作用很容易产生疲劳失效,所以在出厂前要对零部件及整车进行疲劳试验测试,合格的才能出厂。疲劳试验机可以完成该测试,其系统能够加载高精度的测试波形,并对结果进行采集分析。电液伺服控制系统的发展离不开计算机技术的提高,近年来,随着计算机科技的革新,电液伺服控制系统实现了结构简单化,操作便捷化的同时减低了系统制造成本。而且近年来随着生活水平的提高,人们对汽车的要求也不局限于只是代步工具了,对其安全性也提出了更高的要求,所以对汽车零部件的静态性能、动态性能及疲劳性的检测要求更严格了。本课题对多通道电液伺服疲劳试验机控制系统进行了设计研究。通过回顾国内外相关文献中对电液伺服疲劳试验机的描述,掌握其控制原理和基本特性,在此基础上对几种传统的疲劳试验台进行了比较分析,最终选择了电液伺服控制作为本文的控制策略,并根据设计参数对系统的性能及功能指标和总体方案进行了分析设计。其次,在总体方案的设计基础上理论分析系统的阀控性能,建立数学模型后根据液压阀工作机理对硬件进行选型。本课题力求在控制精度上对传统PID控制方法进行改进,使其具备BP神经网络的优势特点,通过Matlab软件仿真,用仿真结果验证该方法不仅可提高系统精度,还能实现系统的实时在线调整。用图形化编程软件LabVIEW对波形的控制及数据的采集界面进行了设计,其中硬件部分分别采用了北京中泰公司的PCI8324AF板卡和RM4018i数据采集卡来完成D/A和A/D的转换。采用模块化的编程思想将控制系统分解为一系列的任务,再将每个任务建立一个VI,最后把这些VI组合在一起完成最终的控制系统,使操作界面友好简单。最后安装调试整个电液伺服疲劳试验机控制系统,并进行试验验证,实验结果证明了本课题对疲劳试验机控制系统的设计能够完成既定的对数据采集分析的目标。
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