【正文】 圈試驗、壓穿試驗和接地印痕試驗四種輪胎性能測試。近年來，國際上不斷涌現(xiàn)許多新型的高性能、多功能的輪胎試驗機。各輪胎大公司為了提高自身的市場競爭力，對輪胎試驗機的研發(fā)也日益投入大量的研究費用。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國外研究現(xiàn)狀 國外輪胎制造業(yè)起步較早，各種輪胎試驗機的研發(fā)也得到了飛速發(fā)展，對航空機輪的的研發(fā)隨著航空技術(shù)的不斷提升也在不斷提升公司所自有的機輪力學(xué)性能測試試驗臺。 這里研制的機輪徑自動化實驗臺要求設(shè)計為能實現(xiàn)手動和全自動控制，能 實現(xiàn)實驗過程的全自動化。為了保證飛機飛行安全，對各種飛機機輪的性能測試是十分必要的。 關(guān)鍵詞 機輪徑側(cè)向，工控機， 可編程邏輯控制器 ， 組態(tài)軟件， PID 控制 II ABSTRACT With the development of the space technique, we need to test a variety of airplane tyres for static mechanics performance for enhancing the stability and security of the desining the new airplane tyre ,the test of the sid direction of the footpath must be carried out in order to prove the adaptability of the airplane tyre under the greatest quiet load and the greatest restriction load. Since the two century china in the 1970s ,most of the apparatus are analog apparatus,which are made the control and observing testing inconvenient. Thus developed a highperformance bined radial and side load test machine has great significance. The observing and controlling platform is posed by the hydraulic pressure system and electrical task of this text is to finish studying and debugging the part of laboratory bench. This test presents the systematic design, selcecting hardware type,realizing hardware circuit and designing software of electric control systems in carriy on the systematic laboratory and systematic debugging on the spot. The focal point of the text is the design of the systematic hardware and software. The article addresses the system’s software and hardware in details. In the practical test, system’s reliability and stability has been proved .Control algorithms based on PID control through the debugging pressure control achieved good results. KEYWORDS the aircraft wheel’s radial and lateral direction, industrial controlling puter, the programmed logic controller, configuration software， PID control I 目錄 第一章 緒論 ........................................................ 1 研究背景 ....................................................... 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................. 1 國外研究現(xiàn)狀 ................................................ 1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 ............................................... 2 主要研究的問題及論文結(jié)構(gòu)概述 ................................... 3 論文章節(jié)安排 ................................................... 4 第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計 ................................................ 5 系統(tǒng)原理和結(jié)構(gòu)說明 ............................................. 5 系統(tǒng)控制要求 ................................................... 6 徑側(cè)向自動化臺的總體設(shè)計方案 ................................... 7 徑側(cè)向自動化試驗裝置控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 .......................... 11 試驗臺本體和液壓系統(tǒng)設(shè)計 .................................. 11 控制系統(tǒng)硬件選型 .......................................... 13 軟件總體方案設(shè)計 .............................................. 15 第三章 徑側(cè)向試驗臺計算機控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 ......................... 20 電機控制主電路 ................................................ 20 I/O 模塊設(shè)計 ................................................... 21 比例溢流閥設(shè)計 ................................................ 22 保護電路與電磁兼容性 .......................................... 23 保護電路設(shè)計 .............................................. 23 電磁兼容性 ................................................ 24 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ............................................... 25 上位機軟件設(shè)計 ................................................ 25 組態(tài)軟件設(shè)計 .............................................. 25 上位機軟件各功能模塊設(shè)計 .................................. 27 下位機 PLC 控制程序 ............................................ 29 PLC 輸入輸出地址分配 ....................................... 29 液壓系統(tǒng)徑側(cè)向動作控制程序 ................................ 31 誤差處理及軟件濾波 ........................................ 33 PID 控制程序 ............................................... 37 工控機與 PLC 的通訊軟件設(shè)計 .................................... 39 第五章 現(xiàn)場調(diào)試 ................................................... 42 調(diào)試內(nèi)容與步驟 ............................................... 42 調(diào)試結(jié)果 ..................................................... 43 第六章 結(jié)束語 ..................................................... 46 II 致謝 .............................................. 錯誤 !未定義書簽。 最后進行了系統(tǒng)的實驗室調(diào)試，將系統(tǒng)不斷完善、 本文的重點是介紹系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計，對系統(tǒng)的軟件、硬件做了詳細的 闡述 。 該試驗裝置由液壓系統(tǒng)、電氣控制 兩部分組成，本文的任務(wù)是完成試驗臺電氣控制部分的研制與調(diào)試。目前國內(nèi)現(xiàn)有的兩臺徑側(cè)向機輪試驗臺都研制于二十世紀(jì)七十年代，絕大部分的儀器儀表都是模擬的，不方便控制和觀測，且載荷試驗都必須手動完成，已經(jīng)不能夠滿足當(dāng)前對飛機機輪進行的靜態(tài)力學(xué)載荷性能試驗的要求了。飛機機輪徑側(cè)向壓力自動檢測系統(tǒng) I 飛機機輪徑側(cè)向壓力自動檢測系統(tǒng) 摘要 隨著航天事業(yè)的快速發(fā)展，為了提高飛機的運行穩(wěn)定性和安全性，需要對各種飛機機輪進行靜態(tài)力學(xué)性能測試。以驗證機輪在最大靜載荷和最大限制載荷下的承受能力。因此研制一臺高性能的全數(shù)字化的徑側(cè)向機輪試驗臺，并采用先進的控制算法具有十分重大的意義。 本文就該試驗臺的電氣控制部分的系統(tǒng)設(shè)計、硬件選型、硬件電路實現(xiàn)、軟件設(shè)計做出了詳細介紹。 在實際應(yīng)用中， 系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性得到了很好的驗證，采用 PID控制算法通過現(xiàn)場調(diào)試取得了較好的控制效果。 參考文獻 .......................................................... 49 飛機機輪徑 側(cè)向 自動化試驗裝置 第一章 緒論 1 第一章 緒論 研究背景 隨著祖國航空航天事業(yè)的迅猛發(fā)展，各種航天工具的開發(fā)和改進，商用和軍用飛機輪胎的性能要求各不相同。再設(shè)計新型航空機輪時，為了驗證機輪的靜態(tài)力學(xué)性能測試需要對機輪進行徑 — 側(cè)向聯(lián)合載荷測試，傳統(tǒng)的模擬測量方式，不便于控制和觀察，因此需要研發(fā)一套高性能的全數(shù)字化的徑 — 側(cè)向自動化實驗裝置。該實驗臺采用 工業(yè)控制計算機的應(yīng)用和嵌入式控制系統(tǒng)控制技術(shù)，屬于全數(shù)字化自動測控臺 [1]；能實現(xiàn)實驗過程的全自動化，減輕了操作人員復(fù)雜的操作，減少了在人為操作控制因素下對測試精度的影響；加載曲線的實時顯示和打印，實現(xiàn)了系統(tǒng)的實時監(jiān)控，使實驗過程更加安全可靠。隨著控制技術(shù)的飛速發(fā)展，試驗臺的 各性能指標(biāo)也得到了很大的提高。從機械試驗機到模擬系統(tǒng)到自動控制系統(tǒng)的輪胎試驗機，不斷提高自動化測試水平，而且測試性能及各方面指標(biāo)都有極大提高。 1999 年，德國 Beissbarth 公司開發(fā)了一種稱作 MTT2100 微型輪胎試驗機的新型輪胎試驗裝置，該試驗機通過軟件對所得信息進行對比和解釋，以圖像顯示結(jié)果，可以在線分析輪胎性能 [2]。附加測試包括胎面接地面比例、負荷下胎面花紋動態(tài)性能測試等。 2020 年 2 月，日本普利斯通公司在東京的技術(shù)中心安裝了一臺世界上最大的汽車輪胎試驗機 —MTS 模擬路面動態(tài)系統(tǒng)，該試驗機在速度、垂直輸入、側(cè)向力和扭飛機機輪徑 側(cè)向 自動化試驗裝置 第一章 緒論 2 矩等方面的測試指標(biāo)均勝過其他汽車輪胎試驗機，并可評價輪胎在拐彎、剎車時的特性以及高速和大負載下的加速度 [4]。 近兩年來，在世界輪胎公司 75 強中， “ 米其林 ” 、 “ 普利司通 ” 、 “ 固特異 ” 占有相當(dāng)大的市場，且負責(zé)各航空公司航空機輪的生產(chǎn)和檢測，其輪胎試驗機的自動化水平和測試性能指標(biāo)都處于世界領(lǐng)先地位。與各工業(yè)發(fā)達國家相比 ,我國在航空機輪的試驗和檢驗方面基本上是空白 ,差距很大。近幾年，隨著航空技術(shù)的發(fā)展和我國高速路的發(fā)展，促進了我國輪胎業(yè)的發(fā)展，目前已有幾個廠家引進了國外的先進設(shè)備，且相應(yīng)的各類型輪胎試驗機也相繼面向市場，但普遍存在測試性能不高，自動化水平落后的現(xiàn)象。 近年來，我國在輪胎試驗機的設(shè)計和研究方面也有了一定的進展，出現(xiàn)了多家