导电环电刷压力精确测量设备软件系统设计与实现

摘要

在工业设备的高端领域中,多有诸如公转、自转等多元相对运动的要求。由于现代精密电子与精密机电产品的迅猛发展,精密电滑环应运而生。其原本专用于航空、航天等超高端领域,现在,已普遍用于民用精密电子、电气设备。部分系列已制作成通用电气配件。电刷作为导电环中重要的滑动件,重要性不言而喻。在导致磨损电刷的关键要素中,压力是极其重要的一部分。为了降低电刷的磨损率,减少维护和更换的费用,精确测量电刷的压力成为一种重要的手段。
　　为了达到精确测量电刷压力的目的,需要一套高精确高灵敏并且可以灵活控制的电机系统,同时需要配套的应用软件。软件需要精确的控制电机位移,保证电机可以准确、快速地定位到测量地点。同时还需要可以将压力传感器传回的电刷压力数值完整快速的反馈给用户而且精度不能下降,这样保证了测量数据的完整性和精确性。而且还需要对电机的状态进行监控,及时将电机的状态数据采集回来,检测电机是否有可能有损坏的危险,保证了电机和压力传感器不会因为异常情况而损坏。
　　本文正是从这一方面出发,研究了可以精确测量电刷压力的装置的软件系统。实现了可以在自由控制电机的基础上精确读取电刷上的压力值。其中包括了电机状态采集,电机位移控制,数据采集以及数据处理和总体的图形显示部分。电机控制采用了基于PMAC的电机控制系统,充分利用了PMAC的信息处理能力强、开放程度高、运动轨迹控制精确、通用性好等特点,完成了对于电机的精确控制,对电机状态的及时采集,对采集数据的及时传输和处理,达到了预期目标。软件系统的设计采用了基于轮询机制和组态软件的组合测量方法,保证了信息采集的时效性和精确性,同时也保证了自动测量任务能准确和快速的定位到需要测量的部分,测量结果和记录也能及时保存以备查看。

目录

摘 要

Abstract

第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 与本课题有关的国内外研究状况

1.3 本文的主要研究内容

第2章 电刷压力精确测量系统需求分析与体系结构

2.1 引言

2.2 需求分析

2.3 系统总体设计

2.4 本章小结

第3章 电刷压力精确测量系统详细设计

3.1 引言

3.2 总体流程设计

3.3 功能模块详细设计

3.4 电机状态采集模块设计

3.5 电机位移控制模块设计

3.6 数据采集模块设计

3.7 数据处理以及图形显示模块设计

3.8 自动测量模块设计

3.9 本章小结

第4章 电刷压力精确测量系统实现与测试

4.1 界面展示以及运行结果

4.2 系统测试

4.3 单元测试

4.4 性能测试

4.5 本章小结

结 论

参考文献

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致 谢

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