液压伺服千斤顶系统设计【4张图纸】【优秀】

液压伺服千斤顶系统设计

说明书 69页26000字数+开题报告+任务书+4张CAD图纸

A2-装配图.dwg

A3-底坐.dwg

A3-油缸.dwg

A3-液压原理图.dwg

UG零件图.rar

任务书.doc

开题报告.doc

摘要.doc

液压伺服千斤顶系统设计说明书.doc

目录

1.  引言2

1.1 选题的依据及课题的意义2

1.2 国内外的研究概况3

1.3 单片机控制系统的发展概况4

1.4 PID控制算法的发展概况5

1.5 设计要求及工作内容6

1.6 目标、主要特色及工作进度7

2． 机械结构与液压传动系统设计7

2.1系统结构分析7

2.2 千斤顶零部件分析9

2.3 油缸与螺纹的校验12

2.3.1油缸的壁厚校验12

2.3.2 锁母螺纹牙剪切强度校验13

2.3.3锁母螺纹牙的弯曲强度校验14

2.4 液压系统分析14

2.5 液压泵与电动机的选择15

2.6 超高压泵站简介16

3 . 单片机控制系统设计17

3.1 单片机的选用及功能介绍17

3.2 片外存储器功能简介18

3.3 显示部分设计21

3.4 键盘部分设计25

3.5 交流异步电动机变频调速系统27

3.5.1 交流异步电动机变频调速原理28

3.5.2主电路和逆变电路工作原理28

3.5.3 变频与变压32

3.6 位移检测部分的设计38

3.6.1 位移检测传感器的选用38

3.6.2 光栅位移传感器与单片机的接口设计40

3.7 位移传感器部分的设计43

3.7.1 A/D转换器的选择43

3.7.2 压力传感器与单片机的接口设计47

4．系统的PID控制算法48

4.1 PID控制原理48

4.2  数字PID控制算法50

4.2.1 位置式PID控制算法50

4.2.2  增量式PID控制算法51

4.3  智能自适应PID控制器52

5. 系统模拟仿真57

5.1 SIMULINK概述58

5.2 SIMULINK的窗口和菜单58

5.3 用SIMUINK创建模型60

5.4 用SIMULINK进行系统仿真与分析61

5.4.1 建立控制系统模型61

5.4.2 系统模块参数设置与仿真参数设置62

5.4.3 系统仿真与分析64

6.结论67

7.致谢68

8. 参考文献68

设计要求及工作内容

　　　1.由单片机控制四个液压千斤顶以设定的速度同步顶升大重量工件。要求四顶顶升时必须同步，顶升速度和高度可以人为设定。

　　　2.设计具有位置检测功能的液压千斤顶。

　　　3.设计千斤顶的液压回路。

　　　4.设计单片机控制系统的电路。

　　　5.设计相关控制算法。

　　　6.使用MATLAB进行仿真试验。

1.6 目标、主要特色及工作进度

　　　目标：设计一个由液压驱动，单片机控制，使用PID控制算法的四顶同步顶升系统。

   特色：该系统具有位置检测和压力检测功能，可适用于不规则工作表面的工件，并且体积小、承载适中、精度高、结构简单、控制方便，具有很高的实用价值和市场空间。

2． 机械结构与液压传动系统设计

　　　四顶同步顶升系统由千斤顶、超高压泵站、控制系统和操作台四部分组成。

　　　我们所设计的四顶顶升系统的主要参数是每只千斤顶高约1000mm，最大行程为400mm，最大载荷为20t。因千斤顶载荷较大，位置精度要求较高，故顶升速度不宜过大，最大顶升速度应控制在60mm/min以内。

　　　千斤顶的动力系统有液压式、气电式、汽液两用式等，考虑到成本、实用性、使用舒适度等因素，我们最终选用了技术比较成熟的液压系统。