用于汽车部件疲劳试验的多通道伺服控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于汽车部件疲劳试验的多通道伺服控制系统。
【背景技术】
[0002]当代社会中汽车作为最主要的交通工具，承担着生活中交通运输的重任。它作为人们最常用的交通工具，对生产量上的要求比较高，大批量生产是其必备的属性，同时作为科技含量较高的生活用具之一，新材料和技术的应用也十分常见。同时为了满足对新材料和新技术的有效、合理利用，汽车的生产过程融合了包括机械、化工、电子、冶金等多个行业的顶尖工艺，集中体现了人类在技术革新和材料创新领域的最新成果。
[0003]汽车由上万个零部件组成，每一个零部件，例如悬架、后桥、副车架都需要进行合理的设计和研宄，之后还要进行试验才能判断其合格与否，这些试验包括静载、动载和疲劳试验等。在汽车行驶过程中，车轮周期性的旋转，在运转过程中会对车辆的载荷零件造成周期性的影响，这种周期性的载荷也叫循环载荷。汽车零部件在循环载荷条件下不能长时间保持稳定的工作状态。这种负面影响造成零部件，例如车悬架、后桥及副车架等的工作应力比制造零件所用材料的屈服强度低，由于车辆大多服役时间较长，在循环应力的作用下汽车零部件会出现失效现象，也就是通常说的疲劳破坏。大多数机械零件的疲劳破坏发生时期较早。有数据表明，疲劳断裂是零件被破坏失效的最主要形式。尤其是在机械装备向大型化发展的今天，高压重载的工作环境趋于普遍，零件在高速运转中会产生高温和腐蚀的情况，疲劳破坏也就伴随而生。现有的试验机分为静态试验机和动态试验机，静态试验机在设置好试验指标后，可以自行进行试验；动态试验机虽然同样可以完成试验，但在试验自发性上能力较弱。但静态试验机和动态试验机都存在抗扰性，互联性和协调性差的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种用于汽车部件疲劳试验的多通道伺服控制系统，以实现提高系统抗扰性，互联性和协调性的优点。
[0005]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
一种用于汽车部件疲劳试验的多通道伺服控制系统，包括输入电路、处理器、PID控制器、比较器、功率放大电路、伺服阀、液压缸、位移传感器和压力传感器，输入电路的输出端与处理器的输入端连接，所述处理器的输出端与PID控制器的输入端连接，PID控制器的输出端与比较器的输入端连接，比较器的输出端与功率放大电路的输入端连接，功率放大电路的输出端与伺服阀的输入端连接，伺服阀控制液压缸动作，所述液压缸驱动负载变形，所述位移传感器对液压缸的液压位移进行检测，所述压力传感器对负载承受的压力信号进行检测，所述压力传感器将检测的压力信号传输至PID控制器，所述PID控制器将接收的来自压力传感器的压力信号和处理器输出的电压信号运算后得到一个差值，所述位移传感器检测的位移信号传输至比较器，PID控制器输出的差值与位移传感器检测的位移信号经比较器后传输至功率放大电路，所述负载与用于采集负载形变的传感器电连接，用于采集负载形变的传感器将采集的信号传输至PC，所述PC内设置LabVIEW仿真软件，对用于采集负载形变的传感器采集的信号进行仿真；所述用于采集负载形变的传感器与PC间设置信号调理电路，所述信号调理电路对接收的用于采集负载形变的传感器的信号进行放大、隔离或滤波处理，所述信号调理电路和PC间设置数据采集卡，该数据采集卡将接收的信号调理电路的模拟信号转换二进制的数字信号，且该数据采集卡插装在PC上；所述信号调理电路上设置前端接口电路，该前端接口电路包括，压敏电阻R1、精密电阻R2、电阻R3、电容Cl和瞬变电压抑制二极管Dl，所述压敏电阻R1、精密电阻R2和电容Cl均并联在瞬变电压抑制二极管Dl的两端，所述电阻R3串联在精密电阻R2和电容Cl之间。
[0006]本发明的技术方案具有以下有益效果:
本发明的技术方案，综合了机、电、液三种技术，并采用闭环控制、机电一体化等高新技术，从而达到了提高系统抗扰性，互联性和协调性的目的。
[0007]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0008]图1为本发明实施例所述的用于汽车部件疲劳试验的多通道伺服控制系统的原理框图；
图2为本发明实施例所述的前端接口电路的电子电路图。
【具体实施方式】
[0009]以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0010]如图1所示，一种用于汽车部件疲劳试验的多通道伺服控制系统，包括输入电路、处理器、PID控制器、比较器、功率放大电路、伺服阀、液压缸、位移传感器和压力传感器，输入电路的输出端与处理器的输入端连接，处理器的输出端与PID控制器的输入端连接，PID控制器的输出端与比较器的输入端连接，比较器的输出端与功率放大电路的输入端连接，功率放大电路的输出端与伺服阀的输入端连接，伺服阀控制液压缸动作，液压缸驱动负载变形，位移传感器对液压缸的液压位移进行检测，压力传感器对负载承受的压力信号进行检测，压力传感器将检测的压力信号传输至PID控制器，PID控制器将接收的来自压力传感器的压力信号和处理器输出的电压信号运算后得到一个差值，位移传感器检测的位移信号传输至比较器，PID控制器输出的差值与位移传感器检测的位移信号经比较器后传输至功率放大电路，负载与用于采集负载形变的传感器电连接，用于采集负载形变的传感器将采集的信号传输至PC，PC内设置LabVIEW仿真软件，对用于采集负载形变的传感器采集的信号进行仿真，用于采集负载形变的传感器与PC间设置信号调理电路，信号调理电路对接收的用于采集负载形变的传感器的信号进行放大、隔离或滤波处理，信号调理电路和PC间设置数据采集卡，该数据采集卡将接收的信号调理电路的模拟信号转换二进制的数字信号，且该数据采集卡插装在PC上。
[0011]信号调理电路上设置前端接口电路，该前端接口电路如图2所示，包括，压敏电阻R1、精密电阻R2、电阻R3、电容Cl和瞬变电压抑制二极管D1，压敏电阻R1、精密电阻R2和电容Cl均并联在瞬变电压抑制二极管Dl的两端，电阻R3串联在精密电阻R2和电容Cl之间。
[0012]差值在输入到位比较器后，可以改变液压缸杆子的伸缩，即改变负载形变，从而改变加载的压力值。
[0013]负载即为要测试疲劳试验的部件。通过液压缸对部件的反复试压，并通过对负载变形的数据进行采集，从而实现对部件疲劳试验。
[0014]最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于汽车部件疲劳试验的多通道伺服控制系统，其特征在于，包括输入电路、处理器、PID控制器、比较器、功率放大电路、伺服阀、液压缸、位移传感器和压力传感器，输入电路的输出端与处理器的输入端连接，所述处理器的输出端与PID控制器的输入端连接，PID控制器的输出端与比较器的输入端连接，比较器的输出端与功率放大电路的输入端连接，功率放大电路的输出端与伺服阀的输入端连接，伺服阀控制液压缸动作，所述液压缸驱动负载变形，所述位移传感器对液压缸的液压位移进行检测，所述压力传感器对负载承受的压力信号进行检测，所述压力传感器将检测的压力信号传输至PID控制器，所述PID控制器将接收的来自压力传感器的压力信号和处理器输出的电压信号运算后得到一个差值，所述位移传感器检测的位移信号传输至比较器，PID控制器输出的差值与位移传感器检测的位移信号经比较器后传输至功率放大电路；所述负载与用于采集负载形变的传感器电连接，用于采集负载形变的传感器将采集的信号传输至PC，所述PC内设置LabVIEW仿真软件，对用于采集负载形变的传感器采集的信号进行仿真；所述用于采集负载形变的传感器与PC间设置信号调理电路，所述信号调理电路对接收的用于采集负载形变的传感器的信号进行放大、隔离或滤波处理；所述信号调理电路和PC间设置数据采集卡，该数据采集卡将接收的信号调理电路的模拟信号转换二进制的数字信号，且该数据采集卡插装在PC上，所述信号调理电路上设置前端接口电路，该前端接口电路包括，压敏电阻R1、精密电阻R2、电阻R3、电容Cl和瞬变电压抑制二极管D1，所述压敏电阻R1、精密电阻R2和电容Cl均并联在瞬变电压抑制二极管Dl的两端，所述电阻R3串联在精密电阻R2和电容Cl之间。
【专利摘要】本发明公开了一种用于汽车部件疲劳试验的多通道伺服控制系统，包括输入电路、处理器、PID控制器、比较器、功率放大电路、伺服阀、液压缸、位移传感器和压力传感器；PID控制器将接收的来自压力传感器的压力信号和处理器输出的电压信号运算后得到一个差值，位移传感器检测的位移信号传输至比较器，PID控制器输出的差值与位移传感器检测的位移信号经比较器后传输至功率放大电路，负载与用于采集负载形变的传感器电连接，用于采集负载形变的传感器将采集的信号传输至PC，用于采集负载形变的传感器与PC间设置信号调理电路，PC上插装数据采集卡，所述信号调理电路上设置前端接口电路。达到了提高系统抗扰性，互联性和协调性的目的。
【IPC分类】G01M17-007, G05B19-04
【公开号】CN104536316
【申请号】CN201410773868
【发明人】张彦会, 杨丹丹
【申请人】广西科技大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月12日