液压千斤顶设计__本科毕业论文.doc

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1、济源职业技术学院毕业设计液压千斤顶设计目录1.引言21.1选题的依据及课题的意义21.2国内外的研究概况31.3单片机控制系统的发展概况41.4PID控制算法的发展概况51.5设计要求及工作内容61.6目标、主要特色及工作进度72．机械结构与液压传动系统设计72.1系统结构分析72.2千斤顶零部件分析92.3油缸与螺纹的校验122.3.1油缸的壁厚校验122.3.2锁母螺纹牙剪切强度校验132.3.3锁母螺纹牙的弯曲强度校验142.4液压系统分析142.5液压泵与电动机的选择152.6超高压泵站简介163.单片机控制系统设计173.1单片机的选用

2、及功能介绍173.2片外存储器功能简介183.3显示部分设计213.4键盘部分设计253.5交流异步电动机变频调速系统273.5.1交流异步电动机变频调速原理283.5.2主电路和逆变电路工作原理283.5.3变频与变压323.6位移检测部分的设计383.6.1位移检测传感器的选用383.6.2光栅位移传感器与单片机的接口设计403.7位移传感器部分的设计433.7.1A/D转换器的选择433.7.2压力传感器与单片机的接口设计474．系统的PID控制算法484.1PID控制原理4855济源职业技术学院毕业设计4.2数字PID控制算法504.2.

3、1位置式PID控制算法504.2.2增量式PID控制算法514.3智能自适应PID控制器525.系统模拟仿真575.1SIMULINK概述585.2SIMULINK的窗口和菜单585.3用SIMUINK创建模型605.4用SIMULINK进行系统仿真与分析615.4.1建立控制系统模型615.4.2系统模块参数设置与仿真参数设置625.4.3系统仿真与分析646.结论677.致谢688.参考文献681.引言1.1选题的依据及课题的意义随着现代社会的不断发展，工业化程度的不断深入，大尺寸、大重量、不规则表面的工件越来越多的成为工厂加工的对象。而在加

4、工过程中如何将这些工件准确的提升至预定位置则成为最难解决的问题，这时传统的千斤顶和起重机等设备就显示出先天不足的缺陷来。也正是在这种环境下，同步顶升系统应运而生，并在建筑、机械加工、造船等行业扮演着越来越重要的角色。同步顶升系统是由控制系统协调控制多个千斤顶，使其具备顶升大重量、大体积、复杂工作表面的工件的能力，并具有同步升降、点动升降、连续升降、侧翻仰俯等功能的机电一体化设备。其控制系统可以是微机、单片机、可编程控制器等；其动力系统有液压式、气电式、汽液两用式等；吨位从几百公斤到几千吨不等，主要由动力方式和千斤顶的个数来决定55济源职业技术学院

5、毕业设计。由于其体积小、承载重、精度高、结构简单、控制方便、使用灵活等优点被广泛的用于电力、建筑、机械制造、矿山、铁路桥梁、造船等多种行业中，在设备安装、起顶拆卸、静力压桩、设备校调、基础沉降等工作岗位发挥了重要的作用。基于单片机控制、液压传动的四顶顶升系统是较常见的，控制算法较简单的一种。由于其控制简便、吨位适中、价格也很低廉的优点使得其在中小企业、民营单位甚至轻工业领域都有很高的使用度。其重要性不言而喻，对其进行研究和开发具有很大的市场空间和实用价值。1.2国内外的研究概况国外对同步系统的研究起步较早，基于单片机控制、液压传动的四顶顶升系统是

6、较常见的，控制算法较简单的一种。由于其控制简便、吨位适中、价格也很低廉的优点使得其在中小企业、民营单位甚至轻工业领域都有很高的使用度。美国实用动力ENERPAC是这一行业的佼佼者，在澳大利亚的昆士兰州，G&S工程技术服务公司就采用了ENERPAC（恩派克）提供的同步顶升液压系统成功地完成了重达3500多吨的矿山巨型索斗铲的顶升，误差小于0.5mm。在上海因广场改造而需要整体平移的上海音乐厅使用了ENERPAC公司开发的一套具有四组共60个高精度顶升点的计算机控制同步顶升和顶推系统，以小于0.2mm的误差将建筑物同步顶升至预定高度并顺利完成平移任务

7、。我国在这领域起步虽晚，但发展迅速，经过多年的发展也获得了许多曙目的成就，今年（2006年）1月4日，目前世界上最大的闸门——葛洲坝1号船闸重达200吨、面积相当于篮球场大的上游人字闸门安装就位。此举标志着我国自主研制的第一套大型船闸门同步顶升系统获得成功。在上海兴建的磁悬浮列车的关键基础部件轨道梁是确保磁悬浮列车快速、平稳、安全的重要保证，其加工精度要求非常高，但每段轨道梁长25米，重16吨，对其进行精确升举困难重重，上海千斤顶厂自主开发的高精度同步顶升装置不负众望，顺利完成任务，其同步顶升精度≤0.03mm，达到国际先进水平。我国浙江省海盐县

8、有“千斤顶之乡”的美誉。在千斤顶和同步系统方面形成规模化生产，年生产能力达800万台以上，销量位居世界前列。1.3单片机控制系统的发展概