專利名稱：一種高頻制動實驗臺的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及實驗臺的控制系統(tǒng)，尤其涉及一種聞頻制動實驗臺的控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著科學的進步，高速加工作為先進的機械制造手段，在發(fā)達國家引起了廣泛的關(guān)注并得到迅速發(fā)展。對于高速機械加工來講，快速定位是非常重要的技術(shù)。隨著加工速度和精度的提高，系統(tǒng)定位精度也需要相應的提高。同時為了提高工作效率，還要求定位系統(tǒng)響應迅速，加速、制動迅速以便實現(xiàn)快速定位。但是常規(guī)的制動技術(shù)很難實現(xiàn)高速度高精度的定位要求，因此亟需探索高頻制動機理,并開發(fā)高頻制動實驗臺控制系統(tǒng)來滿足高頻制動實驗的控制與測試的需求。超磁致伸縮材料是一種新興的智能材料，其尺寸伸縮可隨外加磁場成比例變化，且磁致伸縮系數(shù)遠大于傳統(tǒng)的磁致伸縮材料，更具有響應快速、輸出力強、應變大、功率密度高以及可靠性好等特點。截止到目前，國內(nèi)外均有針對GMM在不同領(lǐng)域的應用開展的研究，應用面涉及航空航天、國防軍工、電子、機械、石油、紡織、農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域，大大促進了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進步。由于超磁致伸縮材料具有以上優(yōu)點，因此非常適合用于作為高頻制動實驗臺的驅(qū)動原件。目前，國際上已有實驗采用壓電陶瓷材料來構(gòu)建高頻制動實驗臺；但是壓電陶瓷應變系數(shù)低、輸出力小、機電耦合系數(shù)小、耐熱性差，因此相對于超磁致伸縮材料，在應用于高頻制動方面中具有較大的局限性。而目前尚未有將超磁致伸縮材料應用于制動系統(tǒng)的先例，也未有任何相關(guān)的控制系統(tǒng)對基于超磁致伸縮材料的高頻制動實驗臺提供控制支持?，F(xiàn)在人們渴望一種基于超磁致伸縮材料的高頻制動實驗臺控制系統(tǒng)來解決現(xiàn)實中的問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種高頻制動實驗臺的控制系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是高頻制動實驗臺的控制系統(tǒng)，包括高頻制動實驗臺控制器、計算機、數(shù)據(jù)采集卡、變頻器、減速電機、電磁離合器、制動盤、接觸傳感器、脈沖編碼器、驅(qū)動器、伺服電機、滾珠絲杠滑臺、限位器、繼電器、冷卻液泵、冷卻液站、液位傳感器、電磁閥、PWM風扇、非接觸電流傳感器、溫度傳感器、信號發(fā)生器、線性功率放大器、數(shù)字示波器、激勵線圈、超磁致伸縮驅(qū)動器、壓力傳感器、位移傳感器、電流過大指示燈、溫度過高指示燈、接觸指示燈、冷卻液開閉指示燈、手搖脈沖發(fā)生器，高頻制動實驗臺控制器分別與PWM風扇、電磁閥、電磁離合器、手搖脈沖發(fā)生器、冷卻液開閉指示燈、接觸指示燈、溫度過高指示燈、電流過大指示燈連接，高頻制動實驗臺控制器與變頻器、減速電機、電磁離合器、制動盤、脈沖編碼器順次連接并構(gòu)成回路，高頻制動實驗臺控制器與變頻器、減速電機、電磁離合器、制動盤、脈沖編碼器、數(shù)據(jù)采集卡、計算機順次連接，高頻制動實驗臺控制器與變頻器、減速電機、電磁離合器、制動盤、接觸傳感器順次連接并構(gòu)成回路，高頻制動實驗臺控制器與驅(qū)動器、伺服電機、滾珠絲杠滑臺、限位器順次連接并構(gòu)成回路，高頻制動實驗臺控制器與驅(qū)動器、伺服電機、滾珠絲杠滑臺、超磁致伸縮驅(qū)動器順次連接，高頻制動實驗臺控制器與繼電器、冷卻液泵、冷卻液站、液位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，高頻制動實驗臺控制器與繼電器、冷卻液泵、冷卻液站、電磁閥順次連接，計算機與信號發(fā)生器、線性功率放大器、數(shù)字示波器順次連接并構(gòu)成回路，計算機與信號發(fā)生器、線性功率放大器、激勵線圈、非接觸電流傳感器、高頻制動實驗臺控制器順次連接，計算機與信號發(fā)生器、線性功率放大器、激勵線圈、溫度傳感器、高頻制動實驗臺控制器順次連接，計算機與信號發(fā)生器、線性功率放大器、激勵線圈、超磁致伸縮驅(qū)動器、接觸傳感器、高頻制動實驗臺控制器順次連接，計算機與信號發(fā)生器、線性功率放大器、激勵線圈、超磁致伸縮驅(qū)動器、壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集卡順次連接并構(gòu)成回路，計算機與信號發(fā)生器、線性功率放大器、激勵線圈、超磁致伸縮驅(qū)動器、位移傳感器、數(shù)據(jù)采集卡順次連接并構(gòu)成回路。本發(fā)明的有益效果是，實現(xiàn)了砂輪的定期修整，從而保證了工件被加工面的質(zhì)量，同時杜絕了潤滑油的浪費，及由潤滑油排放所帶來的環(huán)境污染。


圖1是高頻制動實驗臺的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖詳細本發(fā)明的實施方式
在圖1中，高頻制動實驗臺的控制系統(tǒng)包括高頻制動實驗臺控制器、計算機、數(shù)據(jù)采集卡、變頻器、減速電機、電磁離合器、制動盤、接觸傳感器、脈沖編碼器、驅(qū)動器、伺服電機、滾珠絲杠滑臺、限位器、繼電器、冷卻液泵、冷卻液站、液位傳感器、電磁閥、PWM風扇、非接觸電流傳感器、溫度傳感器、信號發(fā)生器、線性功率放大器、數(shù)字示波器、激勵線圈、超磁致伸縮驅(qū)動器、壓力傳感器、位移傳感器、電流過大指示燈、溫度過高指示燈、接觸指示燈、冷卻液開閉指示燈、手搖脈沖發(fā)生器，高頻制動實驗臺控制器分別與PWM風扇、電磁閥、電磁離合器、手搖脈沖發(fā)生器、冷卻液開閉指示燈、接觸指示燈、溫度過高指示燈、電流過大指示燈連接，高頻制動實驗臺控制器與變頻器、減速電機、電磁離合器、制動盤、脈沖編碼器順次連接并構(gòu)成回路，高頻制動實驗臺控制器與變頻器、減速電機、電磁離合器、制動盤、脈沖編碼器、數(shù)據(jù)采集卡、計算機順次連接，高頻制動實驗臺控制器與變頻器、減速電機、電磁離合器、制動盤、接觸傳感器順次連接并構(gòu)成回路，高頻制動實驗臺控制器與驅(qū)動器、伺服電機、滾珠絲杠滑臺、限位器順次連接并構(gòu)成回路，高頻制動實驗臺控制器與驅(qū)動器、伺服電機、滾珠絲杠滑臺、超磁致伸縮驅(qū)動器順次連接，高頻制動實驗臺控制器與繼電器、冷卻液泵、冷卻液站、液位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，高頻制動實驗臺控制器與繼電器、冷卻液泵、冷卻液站、電磁閥順次連接，計算機與信號發(fā)生器、線性功率放大器、數(shù)字示波器順次連接并構(gòu)成回路，計算機與信號發(fā)生器、線性功率放大器、激勵線圈、非接觸電流傳感器、高頻制動實驗臺控制器順次連接，計算機與信號發(fā)生器、線性功率放大器、激勵線圈、溫度傳感器、高頻制動實驗臺控制器順次連接，計算機與信號發(fā)生器、線性功率放大器、激勵線圈、超磁致伸縮驅(qū)動器、接觸傳感器、高頻制動實驗臺控制器順次連接，計算機與信號發(fā)生器、線性功率放大器、激勵線圈、超磁致伸縮驅(qū)動器、壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集卡順次連接并構(gòu)成回路，計算機與信號發(fā)生器、線性功率放大器、激勵線圈、超磁致伸縮驅(qū)動器、位移傳感器、數(shù)據(jù)采集卡順次連接并構(gòu)成回路。用作測試位移輸出量用途時，超磁致伸縮驅(qū)動器經(jīng)由滾珠絲杠滑臺、伺服電機、驅(qū)動器，受高頻制動實驗臺控制器控制，移動到距離制動盤垂直距離5cm以上的位置；超磁致伸縮驅(qū)動器經(jīng)由信號發(fā)生器、線性功率放大器、激勵線圈，受計算機控制，實現(xiàn)位移的輸出；位移經(jīng)由位移傳感器、數(shù)據(jù)采集卡，由計算機記錄；同時線性功率放大器輸出的線圈輸入信號經(jīng)由數(shù)字示波器實時顯示，并由計算機記錄；冷卻液經(jīng)由電磁閥、冷卻液站、冷卻液泵、繼電器，受高頻制動實驗臺控制器的控制，實現(xiàn)對激勵線圈的冷卻；PWM風扇受高頻制動控制器控制，對冷卻液進行冷卻；液位傳感器對冷卻液站的液位進行監(jiān)控，防止冷卻液用盡；非接觸電流傳感器對激勵線圈上的電流進行監(jiān)控，防止電流過大損壞設(shè)備；溫度傳感器對激勵線圈的溫度進行監(jiān)控，并將溫度反饋回高頻制動實驗臺控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對PWM風扇轉(zhuǎn)速進行控制，并避免線圈過熱損壞；限位器對滾珠絲杠滑臺位置進行監(jiān)控，防止?jié)L珠絲杠滑臺移動超程。用作測試阻斷力用途時，超磁致伸縮驅(qū)動器經(jīng)由滾珠絲杠滑臺、伺服電機、驅(qū)動器，受高頻制動實驗臺控制器控制，移動到與制動盤接觸的位置；超磁致伸縮驅(qū)動器經(jīng)由信號發(fā)生器、線性功率放大器、激勵線圈，受計算機控制，實現(xiàn)壓力的輸出；壓力經(jīng)由壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集卡，由計算機記錄；同時線性功率放大器輸出的線圈輸入信號經(jīng)由數(shù)字示波器實時顯示，并由計算機記錄；冷卻液經(jīng)由電磁閥、冷卻液站、冷卻液泵、繼電器，受高頻制動實驗臺控制器的控制，實現(xiàn)激勵線圈的冷卻；PWM風扇受高頻制動控制器控制，對冷卻液進行冷卻；液位傳感器對冷卻液站的液位進行監(jiān)控，防止冷卻液用盡；非接觸電流傳感器對激勵線圈上的電流進行監(jiān)控，防止電流過大損壞設(shè)備；溫度傳感器對激勵線圈的溫度進行監(jiān)控，并將溫度反饋回高頻制動實驗臺控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對PWM風扇轉(zhuǎn)速進行控制，并避免線圈過熱損壞；限位器對滾珠絲杠滑臺位置進行監(jiān)控，防止?jié)L珠絲杠滑臺移動超程。用于高頻制動實驗時，超磁致伸縮驅(qū)動器經(jīng)由滾珠絲杠滑臺、伺服電機、驅(qū)動器，受高頻制動實驗臺控制器控制，移動到距制動盤指定距離處；制動盤經(jīng)由電磁離合器、減速電機、變頻器，受高頻制動實驗臺控制器控制轉(zhuǎn)動；脈沖編碼器實現(xiàn)對制動盤轉(zhuǎn)速的測量并反饋回高頻制動實驗臺控制器實現(xiàn)對實驗轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制；實驗開始時，電磁離合器受高頻制動實驗臺控制器控制，使制動盤與減速電機分離；同時超磁致伸縮驅(qū)動器經(jīng)由激勵線圈、線性功率放大器、信號發(fā)生器，受計算機控制進行動作，與制動盤摩擦；脈沖編碼器實現(xiàn)對制動盤轉(zhuǎn)速的實時測量，并經(jīng)由數(shù)據(jù)采集卡，將數(shù)據(jù)上傳至計算機；冷卻液經(jīng)由電磁閥、冷卻液站、冷卻液泵、繼電器，受高頻制動實驗臺控制器的控制，實現(xiàn)激勵線圈的冷卻；PWM風扇受高頻制動控制器控制，對冷卻液進行冷卻；液位傳感器對冷卻液站的液位進行監(jiān)控，防止冷卻液用盡；非接觸電流傳感器對激勵線圈上的電流進行監(jiān)控，防止電流過大損壞設(shè)備；溫度傳感器對激勵線圈的溫度進行監(jiān)控，并將溫度反饋回高頻制動實驗臺控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對PWM風扇轉(zhuǎn)速進行控制，并避免線圈過熱損壞；限位器對滾珠絲杠滑臺位置進行監(jiān)控，防止?jié)L珠絲杠滑臺移動超程。
權(quán)利要求
1.一種高頻制動實驗臺的控制系統(tǒng),其特征在于包括高頻制動實驗臺控制器、計算機、數(shù)據(jù)采集卡、變頻器、減速電機、電磁離合器、制動盤、接觸傳感器、脈沖編碼器、驅(qū)動器、伺服電機、滾珠絲杠滑臺、限位器、繼電器、冷卻液泵、冷卻液站、液位傳感器、電磁閥、PWM風扇、非接觸電流傳感器、溫度傳感器、信號發(fā)生器、線性功率放大器、數(shù)字示波器、激勵線圈、超磁致伸縮驅(qū)動器、壓カ傳感器、位移傳感器、電流過大指示燈、溫度過高指示燈、接觸指示燈、冷卻液開閉指示燈、手搖脈沖發(fā)生器；高頻制動實驗臺控制器分別與PWM風扇、電磁閥、電磁離合器、手搖脈沖發(fā)生器、冷卻液開閉指示燈、接觸指示燈、溫度過高指示燈、電流過大指示燈連接，高頻制動實驗臺控制器與變頻器、減速電機、電磁離合器、制動盤、脈沖編碼器順次連接并構(gòu)成回路，高頻制動實驗臺控制器與變頻器、減速電機、電磁離合器、制動盤、脈沖編碼器、數(shù)據(jù)采集卡、計算機順次連接，高頻制動實驗臺控制器與變頻器、減速電機、電磁離合器、制動盤、接觸傳感器順次連接并構(gòu)成回路，高頻制動實驗臺控制器與驅(qū)動器、伺服電機、滾珠絲杠滑臺、限位器順次連接并構(gòu)成回路，高頻制動實驗臺控制器與驅(qū)動器、伺服電機、滾珠絲杠滑臺、超磁致伸縮驅(qū)動器順次連接，高頻制動實驗臺控制器與繼電器、冷卻液泵、冷卻液站、液位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，高頻制動實驗臺控制器與繼電器、冷卻液泵、冷卻液站、電磁閥順次連接，計 算機與信號發(fā)生器、線性功率放大器、數(shù)字示波器順次連接并構(gòu)成回路，計算機與信號發(fā)生器、線性功率放大器、激勵線圈、非接觸電流傳感器、高頻制動實驗臺控制器順次連接，計算機與信號發(fā)生器、線性功率放大器、激勵線圈、溫度傳感器、高頻制動實驗臺控制器順次連接，計算機與信號發(fā)生器、線性功率放大器、激勵線圈、超磁致伸縮驅(qū)動器、接觸傳感器、高頻制動實驗臺控制器順次連接，計算機與信號發(fā)生器、線性功率放大器、激勵線圈、超磁致伸縮驅(qū)動器、壓カ傳感器、數(shù)據(jù)采集卡順次連接并構(gòu)成回路，計算機與信號發(fā)生器、線性功率放大器、激勵線圈、超磁致伸縮驅(qū)動器、位移傳感器、數(shù)據(jù)采集卡順次連接并構(gòu)成回路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制動實驗臺控制系統(tǒng),尤其是涉及一種基于超磁致伸縮材料的高頻制動實驗臺控制系統(tǒng)。一種精密數(shù)控圓錐滾子軸承內(nèi)圈凸度成形磨床的控制系統(tǒng)，其特征在于，包括高頻制動實驗臺控制器、計算機、數(shù)據(jù)采集卡、變頻器、減速電機、電磁離合器、制動盤、接觸傳感器、脈沖編碼器、驅(qū)動器、伺服電機、滾珠絲杠滑臺、限位器、繼電器、冷卻液泵、冷卻液站、液位傳感器、電磁閥、PWM風扇、非接觸電流傳感器、溫度傳感器、信號發(fā)生器、線性功率放大器、數(shù)字示波器、激勵線圈、超磁致伸縮驅(qū)動器、壓力傳感器、位移傳感器等；該系統(tǒng)實現(xiàn)了對超磁致伸縮材料的性能測試以及高頻制動的實驗控制，且具有可調(diào)節(jié)性好、安全性高等特點。
文檔編號G01L5/28GK103048125SQ20121053080
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者劉宇澄, 洪靈, 徐愛群, 賈相武, 宋小文, 王耘, 胡樹根 申請人:浙江大學