工控产业网

　　减速顶检测系统工作原理减速顶检测系统开始工作后，数字阀控制器接通电源，首先数字阀初始化，使数字阀停留在中位。油泵将液压油输入蓄能器，直至30MPa时停止。开始测试时，用户从控制软件中选择测试项目??制动功测试或阻力功测试；工控机发出电压信号，信信号的大小，同时实际速度的大小通过速度传感器又反馈给工控机。控制系统根据接收到的速度反馈信号，经比例?积分?综合控制器（PID）计算后，重##调整步进电机转角，改变阀口开度，实现推杆速度的伺服控制。

　　减速顶检测系统样机减速顶加载检测系统原理图注：①计算机控制系统，②动力源，③压力继电器，④蓄能器，⑤数字伺服阀，⑥位移传感器，⑦快速加载缸，⑧机架，⑨被测减速顶，⑩载荷传感器，压力表，导轨，导向板P?进油口，A?工作油口，T?回油口号通过D/A转换传送给数字伺服阀控制器，数字伺服阀根据电压信号的大小，使步进电机转过相应的角度（数字伺服阀结构如所示）。步进电机转轴和阀芯机构通过扇形直齿轮相连，阀芯上的螺旋结构将阀芯的旋转步进电机支架步进电机齿轮扇形齿轮阀芯齿轮罩阀套阀座数字伺服阀结构示意图位移转化为阀芯的直线位移。

　　步进电机转过相应的转角后，使数字伺服阀产生一定的开度。

　　蓄能器中的液压油在高压下通过阀口进入到单出杆液压缸的无杆腔，推动活塞向下运动。运动速度的大小取决于工控机发出电压载荷信号计算机单片机测控系统减速顶在实际工作时，滑动油缸的运动速度按照一定的规律下降。因此将系统设计成液压推杆，在没有接触到减速顶前，保持一定速度运动，在推杆接触减速顶后，按照实际规律下降的工作方式。工控机在整个过程中进行PID控制，使推杆按照预定的速度压下顶。在检测过程中减速顶产生的阻力大小由安装在##部的载荷传感器接收并传送到工控机进行计算。

　　数字伺服阀的控制方法步进电机以步进方式工作，当用于驱动数字伺服阀阀芯时，由于阀芯要求##备很高的实时性，因此很难同时兼顾量化跟踪和响应速度两个方面的要求。这里采用步进电机连续跟踪控制的方法，在一个步进周期内通过控制两个相邻的步进相序通电时间的长短，使步进电机转子输出的角位移大小在两个通电相序所对应的两个离散角位移值之间连续可控，从而消除了传统的步进式数字阀所固有的量化误差与响应速度之间的矛盾。

　　控制器硬件设计数字阀伺服加载系统的硬件电路包括信号采集控制板和数字伺服阀控制器两部分。信号采集控制板主要实现载荷、速度传感器反馈信号的采集（A/D转换模块）、PID运算、信号输出（D/A转换模块）和上位机通信（串口通信模块）等功能。数字阀控制器主要包括放大模块和步进电机控制算法模块两部分。控制器硬件原理如图5所示。

　　应用软件开发为方便检测人员操作，系统控制应用软件应界面友##、操作简单。在这里选择C++Builder软件进行开发，其主要功能包括设置信号采集板的D/A输出，即控制数字伺服阀的开口量，动态设置控制器的PID参数和控制加载系统的速度，从而方便调试。可直接显示，也可以数据文件。tb形式保存，供分析研究。

　　减速顶的反力在推杆与减速顶接触后上升缓慢且幅度很小，这些与减速顶的本身工作特性相###。系统采用MTS位移-速度传感器可以同时测量减速顶的位移，该位移数值用于计算制动功和阻力功。

　　结束##型减速顶检测系统实现了维修后的减速顶性能的快速判定，系统整体结构简单、操作方便、检测效率高，适合在减速顶维修车间使用。基于PID控制的步进电机驱动伺服阀有效地保证了检测系统对速度控制的要求，增加了系统的可靠性，提高了检测结果的可信度。