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惯性制动器试验台的控制系统设计及数据处理与分析
| 论文题名： | 惯性制动器试验台的控制系统设计及数据处理与分析 |
| 关键词： | 惯性制动器试验台;惯性负载模拟;变频调速;数值方法;可编程控制器;制动力矩 |
| 摘要： | 惯性制动器是根据惯性制动原理设计的，融制动器、联轴节以及二者相互转换功能于一体的新型装置。惯性制动器属纯机械产品，兼有防风与制动的功能，安全可靠，因而倍受港口、冶金、矿山、起重运输等行业用户的欢迎。为了满足用户对惯性制动器产品提出的更高要求，长沙三占惯性制动有限公司和湖南大学合作开发一套惯性制动器试验台装置，对各种型号及规格的惯性制动器的起动力矩、制动力矩、轴向振动等特性进行测试和研究，以改进产品性能和提高产品质量。 惯性制动器试验台设计的关键问题是惯性负载的模拟。本文从惯性负载的运行及制动特性入手，分析了模拟惯性负载的方法，包括用减速机、飞轮来模拟，针对这些方法存在的问题提出了电模拟法的思想。通过介绍变频调速理论和PLC的控制思想，建立了试验台在电模拟模式运行下的数学模型，为控制系统的实现奠定了理论基础。在变频调速控制理论基础上设计了试验台的电气控制系统，包括主电路设计、变频调速控制系统、PLC控制系统和计算机的信号采集和数据处理系统等。整个控制系统的核心控制由PLC完成，包括动作顺序控制、数值计算、频率的过程控制等，而变频调速的实现靠变频器来完成的，两者相互结合较好地完成了惯性负载的模拟。在惯性制动器的“直接测量”系统中，用惯性制动器右端的扭矩传感器来测量制动力矩的，考虑到惯性制动器特有的结构，对惯性制动器工作制动试验数据进行分析，建立了数学微分方程，通过编程计算分析了制动力矩的变化情况，发现了问题并对试验台和惯性制动器的应用提出了改进建议。惯性制动器试验台的研制成功为惯性制动器产品的检测、各种性能的测试提供了有效的手段，同时也为改进产品性能提供了数据依据，为新产品或新改进的产品提供了试验平台。通过本文的研究不仅解决了惯性制动器试验台的惯性负载模拟问题，同时也解决了类似试验台的惯性负载模拟问题，如摩托车制动器试验台的惯性负载、汽车制动器试验台的惯性负载等等，具有较大的意义。 |
| 作者： | 王先锋 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 周志雄;谢兴云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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