1. 研究目的与意义
随着中国现代化建设步伐的加快,重型工程机械在建设工程中越来越被广泛应用,回转接头是工程机械的重要组成部件,它是一种旋转的机械密封装置,主要为固定管路和旋转辊筒输送和排除热传导介质,它的性能优劣对整个机械系统起到重要作用。大型工程机械在工作过程中,回转接头需要承受一定强度的扭矩,本课题的第一个任务是测试这个扭矩的变化过程,并在显示器里显示。于此同时,为了保持伺服电机的转速稳定,就需要设计一个速度反馈方案,这是本设计的第二任务。
2. 国内外研究现状分析
单片机具有集成度高、体积小、可靠性强、价格低、面向控制等特点,已被广泛地应用于各个领域,在工业控制、医疗器械、通讯等场合。
采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化,且功能比起采用电子或数字电路更加强大。用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理,电梯智能化控制、各种报警系统,与计算机联网构成二级控制系统等。
国外回转接头的测试主要集中在大型的工程机械厂,韩国在这方面的研究处于领先水平。国内的测试以手工测试为主,江阴长龄液压机具厂是主要的回转接头配套厂,正在开展计算机性能测试的研究。
3. 研究的基本内容与计划
本设计是利用单片机AT89S51作为主控制芯片,把数字信号通过D/A转换成为电压模拟量,采用位置控制方式控制伺服电机按照给定的转速旋转,同时,转速传感器把反馈信号反馈回来的电机转速与给定的转速信号相比较经过单片机处理,从而产生相应的控制信号。扭矩传感器把扭矩信号经处理传到单片机,进而单片机处理扭矩信号并发送给液晶显示器显示。
计划:第1-2周,写开题报告和课题综述。第36熟悉单片机的引脚,A/D转换器,以及外围数据传输借口,电源器件。研究LCD显示器,LCD驱动电路,反馈控制等,设计硬件电路、画出硬件控制原理图。第710周,研究伺服电机的转速控制,扭矩传感器的使用,编写控制软件,画出软件流程框图。第11-12周,上机仿真调试。第13-14周,编写毕业设计说明书。第15-16周 完善说明书,准备答辩
4. 研究创新点
本次设计是对回转接头的扭矩进行测试,本次设计的特色是用单片机做为主控制器,通过反馈闭环回路对伺服电机的转速进行控制,让电机按照给定的转速进行旋转,同时扭矩传感器将扭矩的模拟信号反馈给单片机,单片机将数字信号转换成模拟信号在LCD上显示出来,这样形成一个智能,高效的测试系统。
