液压实时检测系统设计

《液压实时检测系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com骞、I匐化液压实时检测系统设计Designofreal-timetestingforhydraulicsystem张铖林’，徐武彬’，梁蔓安’，花庆宝，李冰’ZHANGCheng．1in。，XUWu．bin。，LIANGMan．an。，HUAQing—bao，LlBing。(1．广西科技大学机械工程学院，柳州545006；2．广西柳工机械股份有限公司，柳州545006)摘要：针对工程机械液压系统内部工作状态实时检测比较困难的现状，设计了一种基于计算机控制的数据采集系统。该系统可以实现液压系统动态特性测试，对于液压系统的设计和研

2、究有着重要意义。关键词：三次样条插值；迟滞非线性；FIFO中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1009—0134(2014)06(下)一0051—03Doi：10．3969／J．issn．1009-0134．2014．o6(下)．140引言液压传动系统是工程机械的关键组成之一，其具有优良的操控性能和较低廉的成本，近年来得到愈来愈广泛的应用。但是液压系统由于自身封闭的特点，对于其内部工作状态的实时检测比较困难，因此液压系统故障的早期预防和诊断已成为十分突出的问题。随着计算机技术的发展，计算机控制已经扩展到了几乎所有的工业领域。本文研究并设计了基于Vc++

3、开发平台的数据采集系统，实现了液压系统动态特性的实时检测。图1系统结构框图1总体方案高，控制系统的误差完全可以控制在允许范围本系统从硬件结构上可分为数据采集模块和内。传统上使用硬件补偿不但成本高，电路复数据处理模块两部分，数据采集模块主要由压力杂，而且有些补偿极为困难。相比之下，软件补变送器、数据采集卡组成，并且采集卡具有FIFO偿精度高、成本低、效果好，便于实际应用。功能，可以实现高速连续采样；数据处理模块由2．1非线性补偿工控机的处理系统组成，可以对接收的数据做高由于线性系统灵敏度恒定，便于做动态分速误差补偿。此外，该1控机还带有网络通讯接析，因此人们总是倾

4、向于将仪表的输入和输出量口、磁盘机、打印机等通用外设，可根据需要对作为线性关系处理。但在实际工程中，传感器构检测结果进行记录、查询、上传远程服务器等操成的检测系统总是非线性的，为提高测量精度，作。系统结构框图如图In示。需要准确测定传感器的非线性关系，从而实现非系统工作时，压力变送器检测并输出4—20mA线性补偿。样条插值可以使用低阶多项式样条实标准电流信号，该信号经PCI一8344采集卡转换为现较小的插值误差，从而避免使用高阶多项式插数字信号后，由PCI总线输入到计算机进行处理。值所出现的龙格现象。本文使用三次样条插值实用户只需操作工控机上的专用软件，便可轻松

5、实现非线性补偿。现液压检测。三次样条插值是用三次样条函数作为插值函2误差补偿数，根据已知样点值计算出三次样条函数，再根现代电子技术的发展使A／D转换器的精度很据插值公式插出未知样点值。假设给定数据点收稿日期：2014-01-13基金项目：广西科技厅科技攻关项目(桂科攻12118015—7B)作者简介：张铖林(1989一)，男，河北保定人，硕士研究生，研究方向为机电一体化设计。第36卷第6期2014-06(下)[511学兔兔www.xuetutu.com务I訇化(Xj,Y，)(=0，l，⋯，，h0<1<．．．<)，若三次此需人为添／ju2个边界条件，最常用的是自然

6、边界多项式函数S(X)∈C在小区间，，川]上二阶连续条件：两端点处的二阶导数为0，即m。=m=0。可导，且满足S(xj)=Y，，则称S(x)为三次样条插解出式(8)及其附加方程得到mi后，再代入Si(x)值函数。具体算法为：即可得到全部解。(1)在每个小区间上，设一次函数“()的表2_2迟滞性补偿达式为：传感器在正(输入量增大)反(输入量减小)行程()=m+¨旦期间会出现输入一输出特性曲线不重合的迟滞现Xi+l—XiXi+l—Xi(1)象，如图2所示。迟滞性除了具有非线性的特征(f=1,2，．．．，n—1)外，还具有局部记忆性或非局部记忆性，很难对式中：mf，m

7、i+1一待定系数。其实现精确建模。本文在误差允许的范围内，采(2)设=+l—Xi，将(1)式积分两次得用近似建模的方法实现静态迟滞补偿。棚+afx+式中：af、bi一积分常数，可利用插值条件、、、()=Y和(■+)=Y川联立解出：：一(3)h6ai=一一【hi一6jH图2迟滞现象若将实际加载、卸载的轨迹定义为动态行程对(2)式求导得：曲线，该闭合曲线则包含于最大正反行程曲线所卜Ⅲ围成的区域内，如图3所示。由于转折点是任意的，所以动态行程曲线也会随着转折点的变化而+二一二!变化。hi6‘(3)由于S’()在节点处连续可导，即：()：+()(i=1,2，⋯，一1)，

8、可解得：垒=!+2+垒：