轮胎寿命试验机液压伺服数字控制器

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1、大连理工大学硕士学位论文摘要近年来运输物流的中长距离超载、超速现象，造成了轮胎使用中大量的早期损坏，给行车安全带来了很大威胁。为了能够提前预知轮胎质量，出现了轮胎寿命试验机。伺服控制器是轮胎试验机的关键部分，其控制精度直接影响着轮胎的耐久性试验结果。本文针对现有国内轮胎试验机液压控制系统的不足，提出了基于单片机的数字控制系统方案。通过对轮胎寿命试验杌液压系统的实际工作过程分析，本文研制的数字控制系统包括液压伺服数字控制器和上位机监测系统两部分。伺服控制器完成比例伺服阀的控制，从而实现轮胎试验过程中的加载负荷与速度控制。上位机监测系统方便观察试验过程的控制结果。数字伺服控制

2、器的核心控制单元采用1rI公司的16位单片机MSP430F169，其片上资源丰富、抗干扰性强。通过编制的下位机软件的支持，控制器完成信号的处理、运算、形成输出，进而实现对伺服阀的开环流量和闭环力控制。硬件采用模拟线性电源、数字开关电源的独立电源结构，结合光电隔离、外壳屏蔽等提高系统的抗干扰性能。软件上采用了超级循环和时间片系统相结合的结构，实时性强，设计简单；控制方法上，采用多组参数分段PID控制，并取得了良好的控制效果。上位机监控系统软件采用VisualBasic语言编制，完成控制参数的设定、修改与保存，以及控制曲线的实时绘制和指定目录下的BMP格式保存。关键词：轮胎寿

3、命试验机；比例伺服阀；MSP430；串行通讯；PID控制轮胎寿命试验机液压伺服数字控制器DigitalControllerofTireEnduranceTestingMachineHydraulicServoSystemAbstractInrecentyears，theoverloading,overspeedphenomenonofmiddleandlongdistancelogisticstransportationcauseamassofearlydamageintireusage,andbringagreatthreatfortra蚯csafety．Theappe

4、aranceoftireendurancetestingmachinemakesforecastingthetirequalityaheadofschedulepossible．TheSel"VOcontrolleristhekeypartoftiretestingmachine，whosecontrolprecisiondirectlyinfluencestheresultofendurancetesLAimingattheinsufficientofexistinghydrauliccontrolsystemofdomestictiretestingmachine，a

5、di．gitalcontrolsystembasedonMCUisproposed．Byanalyzingthepracticalworkprocessoftireendurancetestingmachinehydraulicsystem,thedigitalcontrolsystemwhichisdesignedinthispaperiscomposedofdigitalcontrolleranduppercomputermonitoringsystem．ServocontrollerisdesignedtoaccompHshthecontrolofproportio

6、nalSelH,Ovalve，soastorealizetheloadingandspeedcontrolinthetiretestingprocess．Theuppercomputermonitoringsystemmakestheobservationofcontrolresultsinthetestingprocesseasy．ThccoreunitofthedigitalSel'VOcontrollerisMSP430F169(16bits．TIcorporation),whichisrichinon-chipresourcesandhashighinterfer

7、encereiectioncapability．Supportingbythelowercomputersoftware，thecontrollercanaccomplishprocessingandcalculationofsignals，andthenitsoutputrealizes0pen-loopandclosed—loopcontroloftheservovalve．Theisolatedstructureofpowersupplyincludinganaloglinearpoweranddigitalswitch