平行軸齒輪箱檢測試驗平臺系統(tǒng)設計研究.pdf

1、齒輪箱作為機械設備的一個重要組成部分，在航空、船舶、車輛、風電等領域得到了廣泛的應用，其性能對整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性影響很大。因此，進行齒輪試驗顯得尤為重要。本課題的目的是研究并設計一種齒輪箱測試平臺系統(tǒng)，實現(xiàn)齒輪箱負荷試驗過程中轉速、轉矩的快速加載和試驗數據的自動化實時檢測，并保證較高的控制和檢測精度。
　　本文首先對齒輪裝置試驗平臺設計的常用結構和相關技術進行了研究；根據系統(tǒng)的功能要求和設計指標，提出了一種電功率封閉的齒輪箱

2、測試平臺系統(tǒng)的設計方案。整個系統(tǒng)主要包括三個功能模塊：拖動控制模塊、系統(tǒng)監(jiān)控模塊和CAN信息傳輸模塊，其中拖動控制模塊負責齒輪箱負荷試驗過程中動力和模擬負載的給定；系統(tǒng)監(jiān)控模塊一方面能對系統(tǒng)各單元進行高效控制，另一方面負責齒輪箱負荷試驗過程中試驗數據的采集、存儲、顯示及分析；CAN信息傳輸模塊則負責拖動控制模塊和系統(tǒng)監(jiān)控模塊之間的信息交互。然后，對拖動模塊進行了建模與分析，給出了一種基于矢量控制和SVPWM的拖動控制系統(tǒng)設計方法；針對三

3、相異步電動機帶載調速能力進行了研究，給出了一種改進的電壓閉環(huán)弱磁控制器設計方法；為實現(xiàn)拖動模塊的全范圍高性能交流調速，利用復合控制方法對動力輸入電動機的速度環(huán)控制器進行了設計；為驗證所提出控制策略的有效性，利用MATLAB搭建了數字仿真模型，對拖動控制系統(tǒng)進行了功能模擬仿真，證明所提出的拖動控制系統(tǒng)設計方法能滿足系統(tǒng)的功能要求，另外復合控制方法相對于傳統(tǒng)控制能取得更佳的調速效果，不僅轉速響應快、超調小、穩(wěn)態(tài)精度高，而且?guī)лd能力強。接著，

4、針對系統(tǒng)的信息傳輸問題，對CAN總線技術在齒輪箱測試平臺系統(tǒng)中的應用進行了研究，并針對齒輪箱測試平臺系統(tǒng)給出了一種CAN總線應用層的設計方法；基于 TMS320F28335完成了系統(tǒng)主要硬件及相關程序的設計工作；利用虛擬儀器軟件LabWindows/CVI開發(fā)了系統(tǒng)監(jiān)控軟件，實現(xiàn)實時監(jiān)測、過程數據處理以及系統(tǒng)設置與控制。最后，利用實驗室現(xiàn)有資源搭建測試平臺，對所提出的齒輪箱測試平臺系統(tǒng)設計方案的軟硬件部分進行了簡單功能性驗證，包括CAN