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本文研究的摩托车随机疲劳试验台是为浙江钱江摩托集团设计开发的,该系统具有水平、垂直方向的振动,可以复现摩托车在行驶过程中的路况,从而真实的反应摩托车在实际路面行驶时的运动规律。
摩托车工业已经成为我国汽车产业的重要组成部分。提高质量,保证安全,缩短开发周期已成为厂家的迫切要求。尽管摩托车可靠性的计算方法已得到改善,但新车型的不断问世,新材料的大量采用,使试验积累的数据尚不足以整理出一个确定实用的计算模型,新车型定型前需要进行大量试验。因此摩托车的室内可靠性试验处于十分重要的地位。目前国际上如美国的MTS、德国的Scheck公司的室内试验设备功能较完善,但价格昂贵;国内厂家基本依赖进口。国内外做随机疲劳试验一般采用频域方法。其缺点是要较长的时间迭代,需要较深的理论基础和经验;设备中需要FFT和反FFT高速运算模块;抗干扰性差,不能适应系统在试验中的状态变化。
本文研究相对于频域方法而言的时域控制方法。首先对加速度数据利用权函数积分方法得到较精确的位移数据,并运用机械运动学解耦方法变复杂的多输入多输出系统为简单的单输入单输出系统,大大缩短了系统数据处理的周期。然后推导了在时域内对试验台进行随机波形再现控制时的模糊控制器。并建立试验台数学模型对其进行多级递阶智能控制。在四通道摩托车电液伺服随机疲劳试验台上,用多级递阶智能控制器高精度地再现了摩托车行驶的路面随机高程。试验台具有过滤阶段短、全程闭环控制、抗干扰性能较强、控制精度较高等优点。设备中不需要FFT与反FFT高速运算模块,降低了费用;对试验人员要求也较低。
利用VisuaIC++6.0对试验台所有需要进行计算、控制和图形显示的步骤都编制操作界面和程序模块。程序控制的核心是基于Windows精确定时技术、利用多线程单元、采用时域控制方法对四通道的液压伺服系统进行高频高精度的多级递阶智能控制。整个软件系统界面美观,操作便捷,控制友好,智能容错。程序软件都实现了模块化,可以随意调动,相互通信,大大地提高了软件的重用性。整个软件系统制作了安装程序,可即时安装使用,为本试验台的推广和开发打下了一个良好的基础。