微型扭杆刚度及滞后角测试装置的控制系统研究

摘要

速率陀螺仪是一种精确地指示速率变化的仪器，被广泛应用于航空，航天，航海等领域。扭杆是陀螺仪员关键的零件之一，其性能的好坏直接影响着速率陀螺仪的整体性能。微型扭杆不仅具有高的尺寸精度、高的位置精度要求，而且还有严格的物理特性刚度及滞后角要求，从而对扭杆的加工检测特别是检测提出了很高的要求。国外对微型扭杆的检测技术严格保密，目前国内尽管在的检测方面作了许多工作，有力地促进了陀螺仪表的发展，但远未达到令人满意的程度。 为了满足生产实践和航天航空发展的需要，研制开发了一套高精度扭杆性能自动化测试装置。基于扭杆刚度和滞后角的测量原理和方法的研究，本文主要研究了该装置中的测量控制系统设计原理和设计方法，以及测试控制软件的开发。 测试装置实际应用表明，该测试装置中测控系统减少了人为因数的影响，提高了测试的可靠性，同时也极大地提高了扭杆测试的自动化程度，并且实现了快速在线测量，达到了研究的目的。

目录

摘要

第一章 绪论

1.1课题来源及其背景

1.1.1扭杆性能测试的重要性

1.1.2国内外扭杆刚度及小滞后角测试技术研究现状

1.2课题主要研究工作和本论文内容

1.2.1课题研究工作

1.2.2论文内容

第二章测试装置系统设计

2.1引言

2.2测试装置的设计要求

2.3测试装置系统组成

2.3.1测试装置系统组成框图

2.3.2系统主要部件功能介绍

2.3.3扭杆性能测试原理介绍

第三章测试系统硬件设计

3.1引言

3.2装夹机构

3.3扭杆加载卸载装置

3.4压电晶体柔性铰链机构

3.5高精度回转台

3.6扭矩测量仪

3.7刚度测量的转角测量原理

3.8小滞后角测量装置

3.9测试控制箱

3.10计算机及其外围设备

第四章测试装置控制系统设计

4.1引言

4.2测量过程控制方法介绍

4.3被测扭杆位置控制原理

4.3.1步进电机的结构和工作原理

4.3.2步进电机控制

4.4控制装置与计算机通信原理

4.4.1小滞后角测量装置电与计算机通信原理

4.4.2 PLC可编程控制器与计算机通信原理

第五章计算机串口通信技术

5.1引言

5.2串行数据通信

5.2.1串行通信的基本概念

5.2.2 RS-232C标准串行接口总线

5.3串口通信编程

5.3.1串口通信编程方法介绍

5.3.2串口通信类的设计

5.3.3串口通信类的编写原理

5.3.4串口通信类的用法

第六章测试装置控制系统软件设计

6.1引言

6.2程序总体设计

6.2.1软件需求

6.2.2软件模块划分

6.3软件开发平台和开发环境

6.4软件编程

6.4.1测试软件整体框架

6.4.2步进马达控制

6.4.3数据采集

6.4.4试验结果输出

第七章测试控制系统应用实例

第八章总结与展望

致谢

参考文献