试验机嵌入式测控系统研究

试验机嵌入式测控系统研究

一、试验机嵌入式测控系统的研究(论文文献综述)

张越[1](2020)在《精密减速器综合性能试验机的研制》文中提出精密减速器凭借传动精度高,传动比大,传动刚度大,回差小的特点,广泛应用于工业机器人、航空航天的精密定位装置中。国内外针对精密减速器均进行了大量的研究,然而,针对精密减速器综合性能方面的研究较少。本课题研制了一台集机、光、电、计算机于一体的精密减速器综合性能试验机,可实现多项精密减速器性能参数的高精度动态测量。该试验机可用于测量机器人用精密减速器的传动误差、回差、扭转刚度、空载摩擦转矩、启动转矩、反启动转矩及传动效率等性能参数。主要研究内容包括:(1)测量原理及方法的研究根据最新国家标准《GB/T 35089-2018机器人用精密齿轮传动装置试验方法》,对精密减速器的动态性能参数的定义及测量原理进行了研究,确定了各项参数的试验方法,为精密减速器综合性能试验机提供了理论依据。(2)试验机总体设计根据精密减速器动态性能参数的测量原理和试验方法确定试验机总体设计方案,包括设计指导思想和性能指标。分析并制定了试验机的整体设计方案,对试验机的工作原理及系统组成、关键技术进行了分析。(3)机械系统设计对试验机进行了机械系统的总体结构设计及设计原则进行介绍,试验机按功能分为五个部件并具体阐述了关键部分的结构设计。最后,对外购机械零件进行了选型。(4)测控系统设计对试验机的测控系统进行了设计,试验机测控系统的整体方案主要由运动控制系统和数据采集系统两大部分组成,包括驱动伺服电机、负载伺服电机的运动控制以及两组光栅编码器、两组转矩转速传感器的数据采集及测控系统的连接方式,最后介绍了上位机端的测量软件。(5)精度检定与试验根据机械系统精度检定项目、方法和误差要求对研制的精密减速器综合性能试验机进行了精度检定,结果表明机械系统精度满足设计要求。对;分析了试验机的测量精度,逐一进行了各项测量试验的功能性试验。

臧泽强[2](2016)在《拉力测试原型机的设计与实现》文中认为材料测试机是检测材料力学性能和工艺性能的重要设备仪器,主要功能是对材料的机械性能进行测试。目前,就国内拉力测试机发展状况而言,拉力测试机成本普遍较高,而拉力测试机在社会上的使用非常普遍,大部分普通高校限于研究经费比较紧张的原因,很难为所有自动化、机械相关专业学生提供接触拉力测试机实验的机会。针对这一现状,本研究设计了一款适合大多数学校教学实验及机械自动化、电子爱好者均可开发使用的拉力测试机原型机及其测控系统。主要工作如下:第一,在整体了解拉力测试系统组成的基础上设计了拉力测试原型机,机械部分模型图。根据模型图仔细考虑了零部件的选材,并考虑到成本与制作工艺等因素,进一步设计以及手工制作出了包含:拉力测试机底座部分,丝杆套组等传动装置,载物台及拉力装置,电机、传感器及其固定装置等四部分的机械实物。最后对实验需要的交流伺服系统进行了分析,设计了交流伺服系统控制方案。第二,制作了以Arduino Uno为核心的嵌入式拉力测试系统,可完成对伺服电机控制、拉力传感器信号的数据采集。第三,以Labview软件为平台开发出了上位机测控系统,根据功能需求完成了电机控制,数据采集,数据分析、存储、打印等功能。第四,在制作完成的原型机上对整个拉力测试系统进行调试,完成了橡胶材料的拉伸实验。检验了本研究所研制的原型机机械强度及验证了测控系统的可靠性,软件程序的可行性;得出了测试结果,达到了预期的测控效果。总之,本研究设计并实现了了拉力测试平台及其电源电路,嵌入式采集控制板卡,上位机测控系统,实验调试及验证等四大部分。

孙明星[3](2016)在《水泥抗折试验机测控系统的设计》文中认为水泥是一种重要的建筑材料,它的应用十分广泛。水泥抗折试验机是进行水泥试样抗折强度的重要仪器。随着社会的发展,原有的水泥抗折试验机在控制、精度、数据处理等方面已经难以满足使用者的需要。因此本课题提出了基于嵌入式Linux平台的抗折试验机,来提升系统的数据处理能力和控制精度。本课题的研究目的是设计一款可以高精度地采集信号,同时可以实时显示采集信号的测控系统。本课题从水泥抗折试验机的构成、发展状况出发,研究了抗折试验机的优缺点和发展趋势,在系统设计的过程中,分为硬件设计和软件设计两部分。硬件设计部分,主要包括电源模块、LCD模块、USB模块等,介绍了硬件系统搭建的方法。通过传感器实现对待测数据的采集,从而对数据进行分析、处理和显示。在软件设计的过程中,介绍了 Linux的安装过程和串口驱动程序的设计。人机界面采用的是Qt,实现了对测试结果的显示等功能。论文基于ARM设计了水泥抗折试验机测控系统,完成了硬件选型和测控电路设计,编写了基于Linux系统的测控软件,对系统进行了整体测试。本课题设计的测控系统,通过模块化的设计,实现了对水泥的抗折强度进行测量、处理、显示的目的,测得的数据的精确度满足要求,数据处理能力强大,并且实现了精确的自动化控制,具有较好的实时性,达到了预期效果。

左岩[4](2014)在《基于Linux的试验机多通道测控系统研究》文中进行了进一步梳理试验机是在各种条件、环境下测定金属材料、非金属材料、机械零件、工程结构等的机械性能、工艺性能、内部缺陷和校验旋转零部件动态不平衡量的精密测试仪器。在研究探索新材料、新工艺、新技术和新结构的过程中,试验机是一种不可缺少的重要试验仪器。随着国民经济的发展,对试验机的功能要求越来越高,因此试验机已经不能简单的依靠硬件系统来完成试验任务。新型的试验机要求测控系统本身要具备人机交互和实时监控能力,并能引入网络作为信息传递的媒介,因此需要软件和硬件的复杂结合。本课题将电液伺服动态试验机作为研究对象,利用嵌入式技术对试验机进行加载控制和传感器数据的采集,并满足试验机测控系统对实时性、试验数据处理、实时曲线绘制、进行自动控制等需求,主要研究工作如下:1、本文概述了试验机的用途,国内外发展的动态。介绍了嵌入式Linux操作系统的特点、应用,以及嵌入式处理器的分类。2、阐述了试验机多通道测控系统的工作原理,设计出了测控系统的总体结构,并描述了部分功能组成。3、建立了以ARM微处理器S3C2440为核心,可以实现数据采集和控制功能的嵌入式测控系统平台,硬件部分包括处理器的选型、主要功能模块的原理分析和电路设计;软件部分包括嵌入式Linux系统平台的建立,即建立交叉编译环境、移植bootloader(U-boot)和Linux内核的引导与配置、制作linux根文件系统,使软硬件容易进行升级和裁剪。4、研究了试验机测控系统的控制方法。以提高试验机的加载控制精度和实时性为目标,提出了基于模糊PID控制的控制策略,并在MATLAB下进行了仿真。5、对试验机测控系统的上位机进行了开发,包括使用C++编程语言开发了上位机界面,使用串口和网络进行上下位机的通信。

贺涛[5](2014)在《试验机智能测控系统的研究与实现》文中认为随着材料性能要求不断提高,电液式脉动试验机测定材料机械性能设备的要求也不断提高。传统的试验机控制系统测量精度低、稳定性差,已经不能够满足实际工程的需求,为了解决这些问题,需要设计一套试验机智能测控系统,实现对试验机智能化控制。其本文主要内容如下:介绍电液式脉动试验机的部分结构和功能,分析液压油路系统的工作原理,提出了电气控制方面存在的不足,制定了电液式脉动试验机智能控制系统的控制方案,其中包括PLC电气控制设计方案、嵌入式智能化控制方案、总线集成设计方案。设计了试验机智能测控系统的硬件电路,提出了以嵌入系统为核心,采用总线结构、融合多种控制方式的总体硬件设计方案。试验机智能测控系统硬件主要由数据处理模块、显示模块、信息采集模块、通信模块。数据处理模块以ARM处理器STM32F103和CPLD为核心的主控制器硬件模块组成;显示终端采用步科公司设计了ET070液晶屏控制器;信息采集模块主要设计油压及位移采集电路;通信模块电路由RS-485接口、CAN接口及无线接口电路组成。设计了试验机智能测控系统的应用控制软件,该软件划分了三层操作系统层、底层驱动层及应用层构成,软件采用模块化设计,分为数据采集、数据分析处理、数据存储及报表分析;并提供了三种控制方式——触摸LCD屏控制、PC机远程控制及无线终端设备控制,最终实现智能化测量及控制。完成电液式脉动试验机智能测控系统软硬件的调试,并对主要部分的功能和性能进行了测试,验证了系统设计的可行性,最后进行整机测试,分析试件负荷及试验数据。

张祥[6](2014)在《基于ARM的滚动磨损试验机测控系统研究》文中研究表明摩擦是自然界普遍存在的一种现象,其造成的结果通常是磨损。根据不完全统计,每年全球的能源损耗至少有三分之一来源于摩擦,一半以上的机械零部件失效都是由于磨损造成的。人们很早就开始进行磨损方面研究,但是由于磨损往往是由于多个因素共同作用的结果,对于磨损理论的研究比较复杂。现在,进行磨损研究时,一般都是采用磨损试验机进行模拟试验,通过模拟零部件的实际工况,来研究其磨损特性。磨损试验机的性能好坏对于磨损的研究结果会产生很重要的影响。为了研究不同情况下的磨损,各种各样的磨损试验机被生产制造出来。对于磨损试验机而言,其测控系统必不可少,它直接影响了磨损试验机的性能。因此,对于磨损试验机的测控系统研究显得尤为重要。本文结合目前流行的嵌入式技术,设计了一种基于ARM的滚动磨损试验机测控系统,实现了对试验机的主轴转速、压力加载和环境箱温度等参数的检测与控制。该测控系统可以通过LCD液晶显示屏将实时采集的数据信息显示出来,同时将这些数据保存下来以供后续的磨损分析研究。测控系统采用了μC/OS-Ⅱ实时操作系统,来实现对各个任务的调度,以此保证测控系统的实时性。为此,本文主要研究内容:(1)滚动磨损试验机测控系统总体方案设计。在分析了滚动磨损试验机的结构组成,以及其测控系统的性能要求的基础上,选择合适的嵌入式处理器和实时操作系统,以此为核心制定了滚动磨损试验机的嵌入式测控系统方案。(2)滚动磨损试验机测控系统模块设计。根据滚动磨损试验机的嵌入式测控系统方案,将整个系统分为软件和硬件两个部分,采用模块化设计方法,根据所实现的功能不同,主要划分为几大模块:主控制器模块、采集模块、控制模块、人机交互模块等,然后确定各个模块的具体性能指标,完成各个模块的设计和调试。最后将设计好的各个模块集成在一起,进行系统的整体性测试。(3)滚动磨损试验机测控系统控制算法研究。本文主要研究了两种控制算法:经典的PID控制和模糊PID控制的相关理论。将两种控制算法应用到本试验机的测控系统中,通过进行现场试验测试,验证其效果。经过试验对比,选择了效果更好的模糊PID控制算法。

朱勇[7](2013)在《基于嵌入式Linux的电子式材料试验机测控系统的研究》文中研究表明材料试验机是材料性能研究检测的重要仪器设备,随着对材料性能要求的越来越严格,传统的材料试验机存在测试标准单一、加载模式固定、人机交互不便等瓶颈。针对该问题,本论文研制了基于嵌入式Linux的电子式材料试验机测控系统,包含了多测试标准、加载模式切换、高精度数据采集、实时数据处理、触摸人机交互等功能。论文设计和论证了基于嵌入式Linux的电子式材料试验机测控系统总体方案,重点研究了高精度数据实时采集与显示、嵌入式Linux的硬件驱动策略以及触摸人机交互等三大环节的关键技术。论文的主要工作体现有以下几个方面:(1)针对材料测试的功能需求,采用嵌入式软硬件协同开发方法,从硬件系统、软件系统、UI设计三个方面同时协同开发,设计并实现了核心板(六层)和底板(二层)分离的硬件系统,搭载嵌入式Linux操作系统,保证了系统的高可靠性、稳定性和数据采集的高精度与实时性;(2)根据硬件系统结构,设计并实现了基于嵌入式Linux的数据采集与显示软件系统。包括嵌入式Linux平台搭建、数据采集与闭环电机控制模块驱动设计、实时数据处理与存储等,实现了材料测试过程中数据的高精度实时采集与处理显示;(3)针对用户交互的需求,开发了基于QT4.5的触摸用户交互界面,包括测试主界面、测试界面、用户配置界面等;设计实现了基于触摸交互的多测试标准的设置与切换,三种加载模式动态切换等功能,以适应不同场合的测试需求。通过检验与验证,本课题所研制的基于嵌入式Linux的电子式材料试验机测控系统在力传感器信号采集、位移采集、电机控制、实时响应等方面性能突出,完全达到了国家标准0.5级电子材料试验机的要求,同时引入基于触摸输入的彩色液晶显示系统,设计了多样化、可定制式的实验标准与内容配置,具有很强的用户操作体验性能。

韩伟民[8](2012)在《基于Linux的试验机测控系统研究》文中研究说明在工农业领域,甚至是航空和军事领域都需要各种各样的材料。材料性能会严重影响整个工程质量,所以测试材料的性能成为越来越重要的问题。电子万能试验机是衡量工业材料和其他相关领域材料性能的一种加载测试设备。目前的电子万能试验机按其测控系统控制方式的不同可以分为:上位机加高端嵌入式单片机下位机控制式试验机,上位机加普通单片机组成的下位机式试验机,无上位机的普通控制器式试验机。后种试验机作为传统工艺,现在越来越难满足试验机行业的要求。对试验机来说,要求测量更加精确,控制更加灵活,所以微机控制的电控试验机的市场越来越大,需求也越来越多。嵌入式测控系统以计算机为基础和以应用为中心,因其软件可以裁减和硬件可以升级,同时可以实现对其他设备的监视、控制与管理等功能,当其与实际应用有机的结合时,可以解决工业中碰到的大部分测量难题,故其应用于试验机行业中是行业发展的必然趋势。基于普通单片机的下位机与PC机结合的电子万能试验机测量精确,试验数据显示直观,运功控制精确简单。而基于嵌入式主板的下位机与PC机结合的电子万能试验机不但继承上述优点,而且软硬件更加容易进行升级和裁剪。这样整个系统就会更加的方便于用户使用。不但节约成本,而且便于后期维护。本课题是以试验机测控系统为基础和以位移、力、形变信号为研究对象,是利用在嵌入式主板技术加扩展单片机板卡技术进行试验机控制的一个应用型研究项目。课题的主要研究任务是设计出上位机软件部分和基于PC104嵌入式主板下位机的软硬件部分。论文主要介绍以下几个方面的内容:1、本文首先详细介绍了试验机以及试验机测控系统在整个行业内的发展现状和前景。分别列举了现有的试验机及其测控系统种类。详细阐述了基于PC104的嵌入式Linux主板的发展现状。2、本文详细分析了试验机测控系统各部分的组成及工作原理和系统设计中遇到的几个关键问题。分析了嵌入式系统开发实时性和其他关键技术的重要性。3、提出了试验机测控系统由上下位机组成的研究方案,同时论证该方案的先进性和优越性。对强实时性、试验数据在线处理、有效的试验分析、实时绘制曲线、实现自动程控等需求,提出了自己的一套解决方案,并完成整个系统设计。该方案中上位机是在windows平台下利用C++编程工具进行开发,下位机是由PC104挂载扩展卡的形式进行开发。总结出了基于Linux的试验机测控系统的常用模块化结构。4、研究和开发基于Linux的试验机测控系统软件设计,其中包括上位机软件设计,下位机嵌入式环境搭建,硬件驱动设计和串口通信设计。5、详细阐述了该系统在木材形变测量上的应用,分析其在现场应用的优缺点。对整个系统的功能进行分析,提出自己的结论和对未解决问题的看法。

裘江平[9](2012)在《基于NIOS-II的冲击试验测控系统研究》文中认为产品从生产到市场的流通与销售,需要经历运输、卸载、搬运、堆放等过程,在上述过程中产品不可避免地要遭受振动、冲击甚至跌落的影响。因此,事先对产品进行冲击试验,考核或评定产品对于冲击环境的适应性,有利于完善产品的内部功能及缓冲包装的设计,从而确保产品的质量和运输安全。本论文的目的就是设计一种冲击试验测控系统,用于模拟产品的冲击试验环境,通过在现场进行半正弦脉冲的冲击试验,对系统的软硬件进行了测试,结果表明本研究设计的测控系统是正确可行的。目前,国内冲击试验测控仪器的硬件系统大部分采用SOC的设计方法,即以硬核处理器为核心,如以ARM、DSP等为主控芯片的嵌入式系统,外设的选型过度依赖硬核,不能根据实际需求进行配置,导致一套测控系统只适用于一种类型的冲击试验机。本研究提出并设计了一套适用于不同类型冲击试验机的测控系统。该系统采用Altera公司的Nios Ⅱ软核处理器,利用SOPC Builder和Quartus Ⅱ集成开发环境实现对Nios Ⅱ及其外围设备的配置,使系统所需的功能模块全部集中在一片FPGA芯片上,在硬件结构、功能特点、资源占用等方面满足系统设计的需求。同时,设计了冲击试验测控系统的PC端软件,一方面用于与硬件系统进行信息的交互,另一方面用于分析冲击试验的结果。有关论文各章内容分述如下:论文第一章介绍了课题研究背景与研究意义;重点介绍了冲击试验机及其测控系统的国内外发展概况、冲击试验相关领域的研究概况;最后对论文的研究内容以及创新点进行了概括性论述。论文第二章分析了冲击试验测控系统的工作原理,对系统的软硬件总体设计提出了方案,如芯片的选型、上下位机之间的通讯方式等;论文第三章首先对冲击试验的跌落力学模型进行了分析,随后对冲击信号进行了简要的理论分析,如滤波、FFT频谱、冲击响应谱的分析;论文第四章论述了嵌入式硬件系统的设计方法,首先对硬件系统的主要模块进行了划分,如FPGA核心模块、A/D采样模块、网络通信模块等;随后进行了基于Nios Ⅱ软核的SOPC系统设计,结合本研究的实际需求,利用Altera公司提供的EDA工具,从SOPC Builder提供的IP库以及第三方IP库中,选取本研究所需的组件,如SDRAM、EPCS4、PIO、UART以及A/D模块与DM9000A模块的IP核;最后,叙述了uClinux内核的移植。论文第五章是测试系统软件部分的设计,包括界面、上层网络通讯协议的制定、客户端与服务器之间的通讯流程以及数据处理核心模块;叙述了一些试验分析的软件处理流程,如冲击信号的全波与主波计算、容差套用、视图属性的配置、word试验报表的生成等。论文第六章是试验结果部分,在实验室以及冲击试验现场对本研究设计的测控系统进行了测试,以验证本系统在软硬件设计方面的正确性。论文第七章概括了全文的主要研究内容与成果,并展望了今后需要进一步开展的工作。

陈志刚[10](2011)在《基于μC/OS-Ⅱ的万能材料试验机测控系统的研究》文中指出万能材料试验机是测定材料机械性能的基本设备之一,应用范围广泛。随着试验机技术和微电子技术的快速发展,旧有的试验机测控系统已逐渐不能适应广大用户的测试需求,迫切要求新一代试验机测控系统向数字化、智能化、集成化方面迈进。在万能试验机实时系统中,由于系统比较复杂,采用传统的前后台单任务控制机制,系统的实时性、稳定性、可维护性和扩展性等方面已经不能满足要求;在该系统中使用RTOS(实时多任务操作系统),由于其使用抢占式内核,所有时间要求较高的事件都能得到尽可能快捷有效的处理,大大提高了控制系统的稳定性、可靠性、动态响应特性。采用嵌入式实时操作系统,能在实验过程中进行实时控制,从而提高测试质量。因此,在控制系统中使用嵌入式操作系统具有结构紧凑、实时监控、中断功能强、可靠性高、成本较低等优点,能显着提高试验机的自动化和智能化水平。本文详细介绍了万能试验机测控系统的结构、工作原理;选用应用广泛、源代码公开、高性能的μC/OS-Ⅱ作为操作系统,对μC/OS-Ⅱ内核源代码进行分析和研究,并结合万能试验机的实际应用,提出了具体的移植实现方案,成功将其移植到高性能微处理器ARM9上,应用到万能试验机的软件设计;选用了以32位ARM9微处理器S3C2440A为核心的测控系统主控制器;对系统测量部分进行硬件选型并实现传感器测量接口通道的电路设计,数据采集部分采用16位高集成度的ADS7805模数转换芯片,能够满足系统对精度与通道数量的要求。采用模糊PID控制策略,通过模糊PID控制算法来调节试验机的加载彳过程;并对系统进行了软件设计,通过驱动电液伺服系统完成位移、负荷、变形量的动态静态测量。

二、试验机嵌入式测控系统的研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、试验机嵌入式测控系统的研究(论文提纲范文)

(1)精密减速器综合性能试验机的研制(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 精密减速器发展概述
    1.3 精密减速器测量研究现状
    1.4 课题研究内容
        1.4.1 课题来源
        1.4.2 课题目标
        1.4.3 课题主要研究内容
第2章 精密减速器综合性能分析
    2.1 RV减速器概述
    2.2 RV减速器性能参数
        2.2.1 传动误差
        2.2.2 回差
        2.2.3 摩擦力矩
    2.3 本章小结
第3章 试验机总体设计
    3.1 总体设计要求
    3.2 总体设计方案
        3.2.1 整体方案分析
        3.2.2 系统组成
        3.2.3 试验机工作原理
    3.3 关键技术分析
    3.4 本章小结
第4章 机械系统设计
    4.1 总体结构设计
        4.1.1 基座
        4.1.2 输入端部分和输出端部分
    4.2 关键零部件设计
        4.2.1 精密轴系
        4.2.2 圆光栅及读数头安装
        4.2.3 试验件装卡装置
        4.2.4 试验机铸造零件
        4.2.5 平台移动装置
    4.3 机械零件选型
        4.3.1 联轴器
        4.3.2 轴承
    4.4 本章小结
第5章 测控系统设计
    5.1 测控系统总体要求
    5.2 测控系统整体方案设计
    5.3 运动控制系统
        5.3.1 电机选型计算
        5.3.2 电机运动控制与驱动
        5.3.3 负载系统
    5.4 数据采集系统
        5.4.1 数据采集系统选型
        5.4.2 数据采集系统连接
    5.5 测控软件开发
        5.5.1 开发工具选择
        5.5.2 软件总体设计方案
        5.5.3 软件流程
    5.6 本章小结
第6章 试验研究
    6.1 试验机精度检定
        6.1.1 机械精度检定
        6.1.2 试验机示值变动量
    6.2 不确定度计算及精度分析
        6.2.1 误差源分析
        6.2.2 误差及不确定度计算
    6.3 功能试验
        6.3.1 空载摩擦转矩试验
        6.3.2 传动误差试验
        6.3.3 动态回差试验
        6.3.4 静态回差试验
        6.3.5 启动转矩、反启动转矩试验
        6.3.6 传动效率试验
    6.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所取得的学术成果
致谢

(2)拉力测试原型机的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 拉力测试机发展状况及发展趋势
        1.2.1 拉力测试机的构成与功能
        1.2.2 拉力测试机的国内外发展形势
        1.2.3 电子材料拉力测试机未来的发展
    1.3 课题来源和意义
    1.4 论文的主要内容
第2章 拉力测试原型机测试系统总体设计
    2.1 材料力学性能和测试方法
        2.1.1 静拉伸试验
    2.2 测控系统组成
    2.3 系统工作原理
    2.4 系统测量原理
        2.4.1 载荷力测试原理
        2.4.2 变形位移测量原理
    2.5 电子拉力测控系统主要技术指标及功能需求
        2.5.1 电子拉力测控系统主要技术指标
        2.5.2 电子拉力测控系统功能需求
    2.6 系统总体结构
    2.7 本章小结
第3章 拉力测试机测控系统试验平台设计
    3.1 测试平台整体设计方案
    3.2 系统工作平台设计及实现
    3.3 交流伺服系统
        3.3.1 交流伺服电机控制模块方案设计
        3.3.2 电机选择
        3.3.3 伺服电机控制
        3.3.4 伺服驱动器CN I/F端各个引脚的描述
        3.3.5 伺服驱动器CN I/F端参数改动一览表
    3.4 拉力传感器选择及工作参数
    3.5 本章小结
第4章 拉力测试机测控系统嵌入式电路设计
    4.1 系统硬件电路设计要求
    4.2 Arduino微处理器的选型及应用
        4.2.1 Arduino的软件开发环境
        4.2.2 UNO系统结构及功能
        4.2.3 UNO系统接线方案
    4.3 系统嵌入式电路设计
    4.4 本章小结
第5章 拉力测试机测控系统软件设计与实现
    5.1 系统软件开发平台 — LabVIEW
        5.1.1 开发语言的选择
        5.1.2 LabVIEW简介
    5.2 测试系统的前面板设计及操作
    5.3 LabVIEW功能程序设计
        5.3.1 整体程序框图搭建
        5.3.2 数据处理部分程序框图搭建
        5.3.3 电机控制部分设计
    5.4 本章小结
第6章 测控系统调试与实验
    6.1 测控系统硬件调试
    6.2 测控系统软件调试
    6.3 测控系统软件调试实验验证
    6.4 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 本论文总结
    7.2 后续展望
参考文献
致谢

(3)水泥抗折试验机测控系统的设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 抗折试验机的发展历史及现状
    1.3 水泥抗折强度的测试原理
    1.4 论文主要内容
2 嵌入式系统介绍
    2.1 嵌入式系统设计概述
        2.1.1 嵌入式系统的概念
        2.1.2 嵌入式系统的发展
        2.1.3 嵌入式系统的组成
        2.1.4 常见的嵌入式操作系统的介绍
        2.1.5 微处理器选择时考虑的因素
3 水泥抗折试验机测控系统的硬件设计
    3.1 水泥抗折试验机测控系统的测试原理
    3.2 水泥抗折试验机测控系统的硬件设计
    3.3 系统功能模块的设计
        3.3.1 处理器模块
        3.3.2 FLASH模块
        3.3.3 LCD模块
        3.3.4 USB模块
        3.3.5 A/D转换模块
        3.3.6 电机控制模块
        3.3.7 位移采集模块
        3.3.8 SDRAM模块
        3.3.9 电源模块
        3.3.10 系统的工作流程图
    3.4 抗折试验机数据的处理方法
        3.4.1 数据处理的分类
        3.4.2 常用的数字滤波方法介绍
        3.4.3 本课题数据处理流程图
4 水泥抗折试验机测控系统的软件设计
    4.1 嵌入式系统的总体设计
        4.1.1 嵌入式系统的设计方法和过程
    4.2 嵌入式操作系统的建立
        4.2.1 建立交叉编译环境
        4.2.2 操作系统的裁剪和移植
        4.2.3 Linux根文件系统的建立
    4.3 硬件驱动程序的设计
        4.3.1 设备驱动程序的简介
        4.3.2 串口通信程序的设计
        4.3.3 LCD驱动程序的设计
        4.3.4 触摸屏驱动程序的实现
        4.3.5 USB驱动程序的实现
5 水泥抗折试验机人机界面的设计
    5.1 基于Qt的测控系统的人机交互界面的开发
        5.1.1 Qt开发工具的简介
        5.1.2 Qt开发环境的建立
        5.1.3 人机交互界面的功能实现
    5.2 水泥抗折试验机测控系统的运行
6 结论与展望
7 参考文献
8 致谢

(4)基于Linux的试验机多通道测控系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题的背景
        1.1.1 试验机发展概况
        1.1.2 嵌入式 Linux 发展概况
        1.1.3 嵌入式处理器的分类
    1.2 课题研究的目的和意义
    1.3 课题的主要研究内容
第二章 试验机嵌入式测控系统总体性能分析
    2.1 测控系统原理
    2.2 系统总体方案设计
    2.3 本章小结
第三章 试验机嵌入式测控系统硬件结构设计
    3.1 S3C2440 微处理简介
    3.2 试验机嵌入式测控系统硬件开发平台的搭建
    3.3 系统主功能模块硬件设计
        3.3.1 电源模块
        3.3.2 复位电路模块
        3.3.3 存储器模块
        3.3.4 串口模块
        3.3.5 A/D 接口
        3.3.6 网络接口模块
    3.4 本章小结
第四章 试验机嵌入式测控系统软件设计
    4.1 建立嵌入式测控系统开发平台
        4.1.1 Linux 操作系统选型
        4.1.2 建立交叉编译开发环境
        4.1.3 Linux 内核的引导
        4.1.4 配置和编译内核
        4.1.5 制作根文件系统
        4.1.6 添加 FTP 服务
        4.1.7 配置 FTP 服务
    4.2 测控系统上位机软件设计
        4.2.1 主界面设计
        4.2.2 串口模块
    4.3 本章小结
第五章 试验机嵌入式测控系统驱动设计开发
    5.1 Linux 设备驱动概述
        5.1.1 设备驱动简介
        5.1.2 Linux 设备驱动类型
        5.1.3 Linux 设备文件
        5.1.4 驱动程序的加载、初始化和卸载
    5.2 Linux 设备驱动的设计
        5.2.1 A/D 模块驱动
        5.2.2 网络设备驱动
        5.2.3 串口驱动
    5.3 本章小结
第六章 控制策略研究与仿真
    6.1 PID 控制算法理论概述
    6.2 模糊控制算法
        6.2.1 模糊控制算法简介
        6.2.2 模糊控制器的结构
        6.2.3 模糊 PID 控制器
        6.2.4 语言变量和隶属度函数
        6.2.5 PID 参数调整控制规则
    6.3 仿真对象及模型
    6.4 系统 Simulink 仿真
    6.5 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 论文总结
    7.2 后期展望
参考文献
致谢
附录

(5)试验机智能测控系统的研究与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要研究内容
    1.4 本章小结
第2章 试验机原理与智能测控系统总体设计
    2.1 试验机总体概述
        2.1.1 试验机的组成
        2.1.2 试验机的工作原理
        2.1.3 试验机的工作过程
    2.2 试验机智能测控系统总体设计
        2.2.1 试验机智能测控系统方案
        2.2.2 试验机智能测控系统的总体结构设计
        2.2.3 试验机测控系统主要技术指标
    2.3 本章小结
第3章 试验机智能测控系统硬件设计
    3.1 试验机智能测控系统硬件平台整体设计
    3.2 处理器芯片选型
        3.2.1 微处理器选型
        3.2.2 CPLD 选型
        3.2.3 PLC 选型
    3.3 电源系统硬件设计
        3.3.1 电源隔离电路设计
        3.3.2 过压、欠压及过流保护电路设计
    3.4 数据采集电路硬件设计
        3.4.1 交流检测电路设计
        3.4.2 油压调理电路设计
        3.4.3 位移调理电路设计
        3.4.4 AD 采集电路设计
    3.5 外围电路硬件设计
        3.5.1 RS-485 电路设计
        3.5.2 有源晶振电路设计
        3.5.3 带人工复位的电源监测电路设计
        3.5.4 光电隔离输出驱动电路设计
        3.5.5 CAN 驱动电路设计
        3.5.6 GSM/GPRS 电路设计
    3.6 电机拖动控制系统设计
    3.7 抗干扰设计措施
    3.8 本章小结
第4章 试验机智能测控系统软件设计
    4.1 试验机智能测控系统软件总体设计
    4.2 底层驱动模块设计
        4.2.1 数据通信驱动设计
        4.2.2 数据采集驱动设计
        4.2.3 数据存储驱动设计
    4.3 事件触发系统设计
        4.3.1 事件触发系统的任务调度
        4.3.2 事件触发系统的具体实现
    4.4 测控系统的任务模块设计
        4.4.1 事件触发任务
        4.4.2 数据通信任务
        4.4.3 数据采集任务
        4.4.4 数据存储任务
        4.4.5 数据处理任务
        4.4.6 数据异常任务
    4.5 试验机操作应用程序设计
        4.5.1 新建试验
        4.5.2 试验标定
        4.5.3 试验过程
    4.6 本章小结
第5章 系统测试
    5.1 试验机主板硬件电路测试
    5.2 试验机主板软件测试
    5.3 试验机整机功能测试
        5.3.1 试验前期操作
        5.3.2 静载试验力操作
        5.3.3 动载试验力操作
    5.4 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
附录 B 部分程序代码

(6)基于ARM的滚动磨损试验机测控系统研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
注释表
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 磨损试验机研究现状
        1.2.2 试验机测控系统研究现状
    1.3 本文的内容安排
第二章 滚动磨损试验机测控系统总体方案设计
    2.1 滚动磨损试验机结构
    2.2 测控系统方案选择
    2.3 嵌入式测控系统方案设计
        2.3.1 系统需求分析
        2.3.2 处理器选择
        2.3.3 操作系统选择
        2.3.4 系统总体结构
    2.4 本章小结
第三章 滚动磨损试验机测控系统硬件设计
    3.1 基于 STM32 的硬件平台设计
    3.2 主控制器模块设计
        3.2.1 STM32 开发板
        3.2.2 外围电路
    3.3 采集模块设计
        3.3.1 传感器选择
        3.3.2 采集电路
    3.4 控制模块设计
        3.4.1 控制元件
        3.4.2 控制电路
    3.5 人机交互模块设计
    3.6 电源模块设计
    3.7 本章小结
第四章 滚动磨损试验机测控系统软件设计
    4.1 基于 uC/OS-Ⅱ的软件平台的设计
    4.2 操作系统移植
        4.2.1 uC/OS-Ⅱ移植
        4.2.2 uC/GUI 配置
    4.3 驱动程序设计
        4.3.1 串口驱动
        4.3.2 ADC 驱动
    4.4 应用程序设计
        4.4.1 任务划分
        4.4.2 主任务设计
        4.4.3 采集任务设计
        4.4.4 控制任务设计
        4.4.5 触摸任务设计
        4.4.6 显示任务设计
        4.4.7 保存任务设计
    4.5 小结
第五章 滚动磨损试验机测控系统控制算法研究
    5.1 PID 控制
        5.1.1 数字式 PID
        5.1.2 参数选择
    5.2 模糊 PID 控制设计
        5.2.1 输入参数的模糊化
        5.2.2 模糊控制规则设计
        5.2.3 输出参数的清晰化
    5.3 系统控制效果
    5.4 小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文

(7)基于嵌入式Linux的电子式材料试验机测控系统的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 嵌入式Linux系统分析
    1.3 基于嵌入式Linux的嵌入式系统开发
        1.3.1 嵌入式系统定义与应用
        1.3.2 基于嵌入式Linux的嵌入式系统结构
        1.3.3 基于嵌入式Linux的嵌入式系统内容
    1.4 本课题研究内容
第二章 基于嵌入式Linux的电子式材料试验机测控系统总体方案设计
    2.1 材料力学性能与测试原理
    2.2 材料试验机测控系统整体结构与测试原理
    2.3 材料试验机测控系统工作流程
    2.4 基于嵌入式Linux的电子式材料试验机测控系统需求分析
        2.4.1 功能性需
        2.4.2 非功能性需求
        2.4.3 系统需求表格
    2.5 基于嵌入式Linux的电子式材料试验机测控系统总体结构方案
        2.5.1 基于嵌入式Linux的电子式材料试验机体系结构
        2.5.2 基于嵌入式Linux的电子式材料试验机的系统硬件体系结构
        2.5.3 基于嵌入式Linux的电子式材料试验机软件系统体系结构
        2.5.4 基于嵌入式Linux的电子式材料试验机测控系统总体结构和开发方案
    2.6 本章小结
第三章 基于嵌入式Linux的电子式材料试验机测控系统硬件电路设计
    3.1 系统硬件电路设计要求
    3.2 基于嵌入式Linux的电子式材料试验机测控系统硬件电路设计方案
        3.2.1 硬件设计结构方案
        3.2.2 系统硬件设计实施方案
    3.3 核心板硬件电路设计
        3.3.1 核心板MCU选择
        3.3.2 核心板电源电路设计
        3.3.3 核心板SDRAM、NAND FLASH、NOR FLASH电路设计
    3.4 底板电路设计
        3.4.1 底板电源电路设计
        3.4.2 底板液晶接口电路设计
        3.4.3 底板光栅位移采集子系统硬件设计
        3.4.4 底板A/D模块电路设计
        3.4.5 底板电机控制模块电路设计
    3.5 本章小结
第四章 基于嵌入式Linux的电子式材料试验机测控系统嵌入式软件设计
    4.1 嵌入式软件开发方法
    4.2 基于嵌入式Linux的电子式材料试验机测控系统软件需求分析
        4.2.1 系统对象模型分析
        4.2.2 系统动态模型分析
    4.3 嵌入式Linux开发环境建立
    4.4 基于嵌入式Linux的电子式材料试验机硬件驱动程序设计
        4.4.1 CPLD驱动
        4.4.2 A/D驱动
        4.4.3 电机控制驱动
    4.5 基于嵌入式Linux的电子式材料试验机应用程序设计
        4.5.1 内核与用户空间数据交换
        4.5.2 原始采集数据处理
        4.5.3 试验数据存储与刷新
    4.6 本章小结
第五章 基于嵌入式Linux的电子式材料试验机测控系统UI设计
    5.1 基于QT的用户界面设计方案
    5.2 授权系统与主交互UI设计
    5.3 系统配置交互UI设计
    5.4 传感器参数校正UI设计
    5.5 材料性能测试UI设计
    5.6 本章小结
第六章 基于嵌入式Linux的电子式材料试验机测控系统的测试与验证
    6.1 材料试验机国家标准
    6.2 基于嵌入式Linux的电子式材料试验机测控系统测试与验证
    6.3 A/D载荷采集精度分析
    6.4 电机—光栅速度控制精度分析
    6.5 用户操作流程分析
    6.6 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 课题总结
    7.2 课题延续
参考文献
致谢
附:攻读硕士期间科研成果

(8)基于Linux的试验机测控系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题的背景
        1.1.1 试验机及其测控系统发展概况
        1.1.2 嵌入式 Linux 发展概况
        1.1.3 嵌入式主板技术发展概况
        1.1.4 试验机嵌入式测控系统技术发展概况
    1.2 课题的主要研究意义
    1.3 课题的主要研究内容
第二章 基于 Linux 的试验机测控系统总体性能分析
    2.1 嵌入式测控系统优势
    2.2 基于 Linux 的试验机测控系统实时性分析
第三章 试验机嵌入式测控系统硬件结构设计
    3.1 嵌入式测控系统硬件结构需求性分析
    3.2 试验机嵌入式测控系统硬件结构
    3.3 主要功能模块设计
        3.3.1 主板模块
        3.3.2 扩展卡模块
    3.4 单元间通信接口
    3.5 扩展卡电路设计
        3.5.1 电源模块
        3.5.2 电源监控模块
        3.5.3 作动器控制模块
        3.5.4 数据采集模块
第四章 基于 Linux 的试验机测控系统软件设计
    4.1 基于 Linux 的试验机测控系统下位机运行环境搭建
        4.1.1 Linux 操作系统选型
        4.1.2 交叉编译环境的建立
        4.1.3 移植 bootloader 和 Linux 内核
        4.1.4 根文件系统创建
        4.1.5 嵌入式 Linux 操作系统移植
    4.2 基于 Linux 的试验机测控系统上位机软件设计
第五章 试验机嵌入式测控系统驱动设计开发
    5.1 嵌入式驱动设备简介
    5.2 嵌入式设备驱动分类
    5.3 基于 Linux 的试验机测控系统软件总体性能分析
    5.4 基于 Linux 的试验机测控系统软件模块通信设计
        5.4.1 RS-232 串口简介
        5.4.2 串口驱动程序设计
        5.4.3 PC104 接口驱动设计
        5.4.4 串口驱动程序撤销及卸载
    5.5 基于 Linux 的试验机测控系统应用总结
第六章 结论与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
附录

(9)基于NIOS-II的冲击试验测控系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 冲击试验机及其测控系统的研究
        1.2.1.1 国外研究现状
        1.2.1.2 国内研究现状
        1.2.2 冲击响应谱国内外研究现状
        1.2.3 冲击试验相关领域国内外研究现状
    1.3 论文主要研究内容与创新点
        1.3.1 论文主要研究内容
        1.3.2 创新点与难点
第二章 系统总体方案设计
    2.1 系统总体设计概述
    2.2 硬件系统的设计方案
        2.2.1 微控制器的选择
        2.2.2 系统的外围设计方案
        2.2.2.1 采样芯片的选择
        2.2.2.2 通讯接口的选择
        2.2.3 SOPC 的可行性分析
    2.3 软件系统的设计方案
        2.3.1 嵌入式系统软件
        2.3.2 应用层软件
第三章 冲击信号分析
    3.1 跌落冲击力学模型分析
    3.2 信号滤波处理
    3.3 FFT 信号分析
        3.3.1 FFT 变换
        3.3.2 频谱泄露
    3.4 冲击响应谱分析
        3.4.1 冲击响应谱的理解
        3.4.2 冲击响应谱的单自由度建模分析
第四章 硬件系统设计
    4.1 嵌入式硬件系统的电路设计
        4.1.1 FPGA 核心模块
        4.1.2 机械系统控制模块
        4.1.3 数据采集模块
        4.1.4 网络通信模块
    4.2 SOPC 系统整体框架及设计流程
    4.3 系统的 SOPC 功能模块设计
        4.3.1 A/D 模块的配置
        4.3.2 DM9000A 模块的配置
        4.3.3 UART 串口模块的配置
        4.3.4 SDRAM 模块的配置
        4.3.5 DMA 模块的配置
    4.4 uClinux 内核的移植
第五章 测试系统软件设计
    5.1 系统软件构成
    5.2 PC 机用户界面模块设计
    5.3 通讯模块设计
        5.3.1 通讯协议的制定
        5.3.1.1 启动连接的请求与应答
        5.3.1.2 参数信息的请求与应答
        5.3.1.3 冲击操作指令的请求与应答
        5.3.1.4 硬件设备主动上传的数据包
        5.3.1.5 试验结束的请求与应答
        5.3.2 通讯流程模块设计
        5.3.2.1 客户端软件设计
        5.3.2.2 服务器端软件设计
        5.3.2.3 数据通讯测试
    5.4 核心处理模块设计
        5.4.1 冲击试验波形分析
        5.4.1.1 全波与主波
        5.4.1.2 容差的套用
        5.4.1.3 信号视图的配置
        5.4.1.4 视图的缩放与光标
        5.4.2 试验报表的生成
第六章 试验结果与分析
    6.1 实验室测试
    6.2 冲击试验现场测试
        6.2.1 试验设备及其技术参数
        6.2.2 试验参数及试验条件
        6.2.3 试验结果
第七章 结论与展望
    7.1 研究总结
    7.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文

(10)基于μC/OS-Ⅱ的万能材料试验机测控系统的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 概述
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究状况
    1.3 嵌入式系统的基本概念
    1.4 本课题研究的主要内容
第二章 万能材料试验机概述
    2.1 概述
    2.2 万能材料试验机的结构
    2.3 万能材料试验机的技术指标和系统组成
    2.4 本章小结
第三章 基于ARM硬件平台的嵌入式系统的构建
    3.1 嵌入式系统软件结构
    3.2 嵌入式系统的选型原则
    3.3 测控系统的总体结构
    3.4 本章小结
第四章 试验机测控系统的控制策略
    4.1 万能材料试验机电液伺服系统数学模型的建立
    4.2 PID控制算法
    4.3 模糊控制算法
    4.4 万能材料试验机的模糊PID控制算法
    4.5 电液伺服系统仿真建模及结果
    4.6 本章小结
第五章 μC/OS-Ⅱ与嵌入式实时操作系统
    5.1 嵌入式实时操作系统
    5.2 嵌入式系统的软件设计
    5.3 μC/OS-Ⅱ的内核介绍
    5.4 任务间通信机制
    5.5 本章小结
第六章 基于ARM芯片的μC/OS-Ⅱ移植及应用
    6.1 μC/OS-Ⅱ的移植
    6.2 μC/OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统的任务设计
    6.3 本章小结
结论
    总结
    展望
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间研究成果

四、试验机嵌入式测控系统的研究(论文参考文献)

  • [1]精密减速器综合性能试验机的研制[D]. 张越. 北京工业大学, 2020(06)
  • [2]拉力测试原型机的设计与实现[D]. 臧泽强. 河北大学, 2016(03)
  • [3]水泥抗折试验机测控系统的设计[D]. 孙明星. 天津科技大学, 2016(07)
  • [4]基于Linux的试验机多通道测控系统研究[D]. 左岩. 济南大学, 2014(01)
  • [5]试验机智能测控系统的研究与实现[D]. 贺涛. 湖南大学, 2014(03)
  • [6]基于ARM的滚动磨损试验机测控系统研究[D]. 张祥. 南京航空航天大学, 2014(01)
  • [7]基于嵌入式Linux的电子式材料试验机测控系统的研究[D]. 朱勇. 华东理工大学, 2013(06)
  • [8]基于Linux的试验机测控系统研究[D]. 韩伟民. 济南大学, 2012(04)
  • [9]基于NIOS-II的冲击试验测控系统研究[D]. 裘江平. 浙江理工大学, 2012(10)
  • [10]基于μC/OS-Ⅱ的万能材料试验机测控系统的研究[D]. 陈志刚. 长春工业大学, 2011(05)

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试验机嵌入式测控系统研究
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