天平校准架复位控制系统设计

摘要

小载荷体轴系应变天平校准系统(BCL-5K)可校准法向力在500～5000N之间的天平,其最大加载能力为100N～6500N,这是用于风洞天平校准的一种自动化的多分量、多自由度的力值传递、计量的设备。本文对该校准系统中六自由度复位支撑装置控制的总体方案和关键技术环节进行了研究,使得在复位控制系统作用下,实现x、y、z三个线位移的移动定位和α、β、γ三个角位移的转动定位,从而通过被校准天平带动加载头运动,并实现最终的复位控制。
　　 本文的研究工作主要包括三部分。一是总体方案研究,研究分析了当前国内外先进天平校准技术,结合项目的具体情况确定了复位控制系统的总体技术路线,并对影响系统精准度的因素进行了分析和机电一体化设计计算后对系统各组成部分进行相应方案选择。二是硬件方面的设计,在确定了总体技术路线和各设备选型之后,设计了一套基于交流伺服电机的复位控制系统,分别介绍电气线路设计及设计理由,达到的功能及其技术指标并进行了测试。三是软件方面的设计,分别介绍上位机和下位机软件,功能流程图,功能界面的设计,及提高系统可靠性的措施。
　　 该系统已经设计完成并投入了实际应用中,系统初步应用表明,系统的各项技术指标达到了设计指标要求,系统性能可靠,精度满足要求,具有工程实用价值。