磨粒流精密加工中的测控系统研究
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
磨粒流精密加工 中的测控 系统研 究
许京雷 。 等
磨粒 流精 密加 工 中的测 控系 统研 究
Ｒ ｓ ａｃ ｎ ｔ ｅ Ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔａ ｄ Ｃ ｎ ｒ ｌ ｙ ｔ ｍ ｏ ｒ ｃｓｏ ｒ ｃ ｓ ｆＡｂ ａ ｉｅ Ｆｏ ｅ ｅ ｒｈ ｏ ｈ ａ ｕ ｅ ｎ ｎ ｏ ｔｏ Ｓ ｓｅ ｆ ｒＰ ｅ ｉｉｎ Ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｒｓｖ ｌｗ
Ｋ ｅ ｗｏ ｄ ： Ｐｒ ｃ ｓｏ ｒ ｃ ｓ Ｅｍｂ ｄ ｅ ｙ ｔ ｍ Ｆｕ ｚ ｏ ｔ ｌ Ｒｅ ｌ ｔ ｅ ｅ ｔｏ Ｐ ｒ ｌｅ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ Ｂｕ ｙ ｒｓ ｅ ｉｉ ｎ ｐ ｏ ｅ ｓ ｅ ｄ ｄ ｓ ｓｅ ｚｙｃ ｎｒ ｏ ａ —ｉ ｄ ｔ ｃ ｉｎ ｍｅ ａ ａｌ ｌｐ ｏ ｅ ｓｎ ｓ
铸 嘉 需 针 Ｄ 呜 谭 太 鹏 寸 ．
（ 浙江 工业大 学特 种装备制 造与 先进加 工技 术教 育部重 点 实验 室， 浙江 杭 州 ３０ １ ） １０ ４
摘
要 ：针对磨 粒流具有 变化无 形和无 孔不入 的特点 ， 研究 了磨粒 流精密 加工 中信 号 的测 量 、 输 和控制 。测控 系统 通过 流量 、 传 压力
ｔ ｐ ｅ ｏ ｔｏ ｎ ｔ ｔ ｅ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔａ ｄ ｃｏ ｅ —ｏ ｐ ｃ ｎ ｒ ｌ ｓ ｓｅ ｉ ｔ ｃ ｕ ｅ ． ｉ ｓ ｅ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌｕ ｉ ，ｈ ａ ｕ ｅ ｎ ｎ ｌ ｓ ｄ ｌ ｏ ｏ ｔｏ ｙ ｔ ｍ ｓ ｓｒ ｔ ｒ ｄ ＡＲＭ ｍｂ ｄ ｅ ｙ ｔ ｍ ｎ ｎｇ ｕ ｅ ｅ ｄ ｄ ｓ ｓｅ ａ ｄ ＲＴ— ｎ ｘ ｒ ａ — ｍｅ ｏ ｅ ａ ｉ ｇ Ｌｉ ｕ ｅ ｌｔ ｉ ｐ ｒ ｔｎ
ｃ ｎｒｌ ｆ ｈ ｉ ａ ｒ ｃ ｉｎｐ ｏ ｅ ｓｏ ｅａ ｒｓ ｅｆ ｗ ａ ｅｒｓ ａｃ ｅ ． ｈ ｏ ｇ ｈ ｅ ｃｉｎｏ ｏ ｐｅ ｓ ｒ ｎ ｖ ｌ ａ ｅ ｓ ｈ ｔ－ ｏ ｔ ｅｓ ｎ ｌ ｎｐ ｅ ｉ ｏ ｒｅ ｓ ｆ ｈ ｂ ａｉ ｏ ｒ ｅｅ ｒ ｈ ｄ Ｔ ｒｕ ｈｔ ｅｄ ｔ ｔ ｆ ｗ。 ｒｓｕ ｅａ ｄｌ ｅ 。ｓｗ ｌ ａ ｅ Ｉ ａ ｏ ｏｔ ｇ ｉ ｓ ｔ ｖ ｌ ｅ ｏ ｌ ｆ ｅ ｌ ｔ ｏ
０ 引言
松散磨粒与流体混合可构成液 固两相磨粒流。由
于 磨 粒流 具 有 变 化无 形 和 无 孔 不 入 的 特 点 ， 粒 流 加 磨 工 方法 成 为
ｍｏ ｕｅ Ｂｙ ａ ｏ ｔ ｇ ｆｚｙ ｃ ｎｒｌｔｅ ｒ ｔｅｒ ｔｔ ｇｓ ｅ ｄｏ ｈ ｔｒｐ ｍｐｉ ｏ ｔｏｌｄ ｂ ｈ ｏ ｔｏ ｎ ｔｏ ｍｐｅ ｎｉｇｓａ ｌ ｐ ｒｔ ｎ ｄ ｌ． ｄ ｐｉ ｕ ｚ ｏ ｔｏ ｈ ｏｙ，ｈ ｏａｉ ｐ ｅ ｆｔｅｗａｅ ｕ ｓｃ ｎｒｌ ｙｔｅｃ ｎｒｌｕ ｉ ｆｒｉ ｌｍｅ ｔ ｔｂ ｅｏ ｅ ａｉ ｎ ｎ ｅ ｎ ｏ ｏ ｈ ｕ ｂ ｌｎ ｏ Ｔ ｉ ｙｔｍ ｃ ｏ ｌｓ ｓｒａ—ｉ ａａｌ ｌｔｓ ｒｃ ｓ ｉｇ，ｅ ｔ ｅ ｅｉｂｅ ｃ ｍｍｕ ｉａｉｎ ａ ｄ ｌｓ ｘｒ ｖ ｒｅ ｄ Ｔｈ ｆｔ ｅｔｒ ｕｅ ｔｆ ｗ． ｈ ｓｓｓｅ ａ ｃ ｍｐｉｈｅ ｅ ｌｔｍｅ ｐ ｒｌ ａ ｋ ｐ ｏ ｅｓｎ ｆａｕｒｓｒｌａ ｌ ｏ ｌ ｅ ｎｃ ｔ ｎ ｅ ｓｅ ｔａ ｏ ｅｈ ａ ． ｅ ｏ ｏ ａｉｇ ｓ ｄｏ ｕ ｓｃ ｎｒｌ ｍｏ ｔｌ ｏ ｍｅ ｔｔｅｒ ｑ ｉｅ ｎ ｒ ｃｓｏ ｒ ｅ ｓｏ ｈ ｂ ａｉｅ ｆ ｒ ｔｔｎ ｐ ｅ ｆｐ ｍｐ ｉ ｏ ｔｏｌｄ ｓ ｏｈｙ ｔ ｅ ｈ ｅ ｕｒｍｅ ｔｆｒｐ ｅ ｉｉｎ ｐ ｃ ｓ ｆｔ ｅａ ｒｓｖ ｌｗ． ｅ ｅ ｏ ｏ ｏ
ｓ ｓｅ ａ ｅａ ｏ ｔｄ ｉ ｉ ｏ ｔｏ ｄ ｌ ｙ ｔｍ ｒ ｄ ｐｅ ｎ ｍａｎ ｃ ｎ ｒｌｍｏ ｕｅ；ＲＳ ４ ５ ｂ ｓｆａ ｎ ｈ ｃ ｓ 一 ８ ｕ ｒｍｅａ ｄｃ ｅ ｋ ｕｍ ｏ ｅ ａｅｕ ｅ ｏ ｈ ｏ ｃ ｄ ｒ ｓ ｄ ｆｒｔｅ ｃ ｍｍｕ ｉａｉｎ ｏ ａ ｕｅ ｎ ｎ ｏ ｔｏ ｎｃ ｔ ｆｍｅ ｓ ｒｍｅ ｔａ ｄｃ ｎｒｌ ｏ
中 图分 类号 ：Ｔ ２ １ ． ； Ｐ ７ ＋． Ｐ７ ＋ ４ Ｔ ２３ ５
文献标 志码 ：Ａ
Ａｂ ｔａ ｔ Ａｂａ ｉｅｆｏ ｆａｕｅ ｎ ｉｉｌ ａｉｔ ｎ ａ ｄ ｉ ｌ ｐ ｒａ ｉｅ。ｎ ａ ｃ ｒ ａ ｃ ｔ ｈｓ ｓｔａｉｎ。ｈ ａ ｕ ｅ ｎ －ｒ ｎ ｍｉｓｏ ｎ ｓｒ ｃ ： ｒｓｖ ｌｗ ｅ ｔ ｒｓｉｖｓｂｅ ｖ ｒａｉ ｎ ｎ ａｌ ｅｖ ｓｖ ｉ ｃ ｏｄ ｎ ｅ ｗｉｈ ｔｉ ｉ ｔ ｏ ｕ ｏ ｔｅ ｍｅ ｓ ｒｍｅ ｔｔａ ｓ ｓｉｎ ａ ｄ
和 液位检测单 元 以及 转速 控制单 元构成 闭环 控制 系统 。系统 主控模 块采 用 Ａ Ｍ嵌 入式 系统 和 Ｒ —ｉ ｘ实时操作 系统 ， Ｒ ＴＬ ｕ ｎ 测控模 块 的
通信采 用 Ｒ 一８ Ｓ ４ ５总线架构及 检验和 校验码方 式 ， 控制单 元利用模 糊理论 来控制 水泵转 速 ， 实现 湍流 的稳定 运行 。该测 控 系统实 现 了 任务 的实时并行处 理 ， 通信 可靠 、 额外 开销少 、 泵速控 制效果 平滑 ， 足磨粒流 精密加工 的要求 。 满 关键词 ： 密加工 精 嵌入式 系统 模 糊控制 实时检测 并行 处理 总线
许京雷 。 等
磨粒 流精 密加 工 中的测 控系 统研 究
Ｒ ｓ ａｃ ｎ ｔ ｅ Ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔａ ｄ Ｃ ｎ ｒ ｌ ｙ ｔ ｍ ｏ ｒ ｃｓｏ ｒ ｃ ｓ ｆＡｂ ａ ｉｅ Ｆｏ ｅ ｅ ｒｈ ｏ ｈ ａ ｕ ｅ ｎ ｎ ｏ ｔｏ Ｓ ｓｅ ｆ ｒＰ ｅ ｉｉｎ Ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｒｓｖ ｌｗ
Ｋ ｅ ｗｏ ｄ ： Ｐｒ ｃ ｓｏ ｒ ｃ ｓ Ｅｍｂ ｄ ｅ ｙ ｔ ｍ Ｆｕ ｚ ｏ ｔ ｌ Ｒｅ ｌ ｔ ｅ ｅ ｔｏ Ｐ ｒ ｌｅ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ Ｂｕ ｙ ｒｓ ｅ ｉｉ ｎ ｐ ｏ ｅ ｓ ｅ ｄ ｄ ｓ ｓｅ ｚｙｃ ｎｒ ｏ ａ —ｉ ｄ ｔ ｃ ｉｎ ｍｅ ａ ａｌ ｌｐ ｏ ｅ ｓｎ ｓ
铸 嘉 需 针 Ｄ 呜 谭 太 鹏 寸 ．
（ 浙江 工业大 学特 种装备制 造与 先进加 工技 术教 育部重 点 实验 室， 浙江 杭 州 ３０ １ ） １０ ４
摘
要 ：针对磨 粒流具有 变化无 形和无 孔不入 的特点 ， 研究 了磨粒 流精密 加工 中信 号 的测 量 、 输 和控制 。测控 系统 通过 流量 、 传 压力
ｔ ｐ ｅ ｏ ｔｏ ｎ ｔ ｔ ｅ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔａ ｄ ｃｏ ｅ —ｏ ｐ ｃ ｎ ｒ ｌ ｓ ｓｅ ｉ ｔ ｃ ｕ ｅ ． ｉ ｓ ｅ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌｕ ｉ ，ｈ ａ ｕ ｅ ｎ ｎ ｌ ｓ ｄ ｌ ｏ ｏ ｔｏ ｙ ｔ ｍ ｓ ｓｒ ｔ ｒ ｄ ＡＲＭ ｍｂ ｄ ｅ ｙ ｔ ｍ ｎ ｎｇ ｕ ｅ ｅ ｄ ｄ ｓ ｓｅ ａ ｄ ＲＴ— ｎ ｘ ｒ ａ — ｍｅ ｏ ｅ ａ ｉ ｇ Ｌｉ ｕ ｅ ｌｔ ｉ ｐ ｒ ｔｎ
ｃ ｎｒｌ ｆ ｈ ｉ ａ ｒ ｃ ｉｎｐ ｏ ｅ ｓｏ ｅａ ｒｓ ｅｆ ｗ ａ ｅｒｓ ａｃ ｅ ． ｈ ｏ ｇ ｈ ｅ ｃｉｎｏ ｏ ｐｅ ｓ ｒ ｎ ｖ ｌ ａ ｅ ｓ ｈ ｔ－ ｏ ｔ ｅｓ ｎ ｌ ｎｐ ｅ ｉ ｏ ｒｅ ｓ ｆ ｈ ｂ ａｉ ｏ ｒ ｅｅ ｒ ｈ ｄ Ｔ ｒｕ ｈｔ ｅｄ ｔ ｔ ｆ ｗ。 ｒｓｕ ｅａ ｄｌ ｅ 。ｓｗ ｌ ａ ｅ Ｉ ａ ｏ ｏｔ ｇ ｉ ｓ ｔ ｖ ｌ ｅ ｏ ｌ ｆ ｅ ｌ ｔ ｏ
０ 引言
松散磨粒与流体混合可构成液 固两相磨粒流。由
于 磨 粒流 具 有 变 化无 形 和 无 孔 不 入 的 特 点 ， 粒 流 加 磨 工 方法 成 为
ｍｏ ｕｅ Ｂｙ ａ ｏ ｔ ｇ ｆｚｙ ｃ ｎｒｌｔｅ ｒ ｔｅｒ ｔｔ ｇｓ ｅ ｄｏ ｈ ｔｒｐ ｍｐｉ ｏ ｔｏｌｄ ｂ ｈ ｏ ｔｏ ｎ ｔｏ ｍｐｅ ｎｉｇｓａ ｌ ｐ ｒｔ ｎ ｄ ｌ． ｄ ｐｉ ｕ ｚ ｏ ｔｏ ｈ ｏｙ，ｈ ｏａｉ ｐ ｅ ｆｔｅｗａｅ ｕ ｓｃ ｎｒｌ ｙｔｅｃ ｎｒｌｕ ｉ ｆｒｉ ｌｍｅ ｔ ｔｂ ｅｏ ｅ ａｉ ｎ ｎ ｅ ｎ ｏ ｏ ｈ ｕ ｂ ｌｎ ｏ Ｔ ｉ ｙｔｍ ｃ ｏ ｌｓ ｓｒａ—ｉ ａａｌ ｌｔｓ ｒｃ ｓ ｉｇ，ｅ ｔ ｅ ｅｉｂｅ ｃ ｍｍｕ ｉａｉｎ ａ ｄ ｌｓ ｘｒ ｖ ｒｅ ｄ Ｔｈ ｆｔ ｅｔｒ ｕｅ ｔｆ ｗ． ｈ ｓｓｓｅ ａ ｃ ｍｐｉｈｅ ｅ ｌｔｍｅ ｐ ｒｌ ａ ｋ ｐ ｏ ｅｓｎ ｆａｕｒｓｒｌａ ｌ ｏ ｌ ｅ ｎｃ ｔ ｎ ｅ ｓｅ ｔａ ｏ ｅｈ ａ ． ｅ ｏ ｏ ａｉｇ ｓ ｄｏ ｕ ｓｃ ｎｒｌ ｍｏ ｔｌ ｏ ｍｅ ｔｔｅｒ ｑ ｉｅ ｎ ｒ ｃｓｏ ｒ ｅ ｓｏ ｈ ｂ ａｉｅ ｆ ｒ ｔｔｎ ｐ ｅ ｆｐ ｍｐ ｉ ｏ ｔｏｌｄ ｓ ｏｈｙ ｔ ｅ ｈ ｅ ｕｒｍｅ ｔｆｒｐ ｅ ｉｉｎ ｐ ｃ ｓ ｆｔ ｅａ ｒｓｖ ｌｗ． ｅ ｅ ｏ ｏ ｏ
ｓ ｓｅ ａ ｅａ ｏ ｔｄ ｉ ｉ ｏ ｔｏ ｄ ｌ ｙ ｔｍ ｒ ｄ ｐｅ ｎ ｍａｎ ｃ ｎ ｒｌｍｏ ｕｅ；ＲＳ ４ ５ ｂ ｓｆａ ｎ ｈ ｃ ｓ 一 ８ ｕ ｒｍｅａ ｄｃ ｅ ｋ ｕｍ ｏ ｅ ａｅｕ ｅ ｏ ｈ ｏ ｃ ｄ ｒ ｓ ｄ ｆｒｔｅ ｃ ｍｍｕ ｉａｉｎ ｏ ａ ｕｅ ｎ ｎ ｏ ｔｏ ｎｃ ｔ ｆｍｅ ｓ ｒｍｅ ｔａ ｄｃ ｎｒｌ ｏ
中 图分 类号 ：Ｔ ２ １ ． ； Ｐ ７ ＋． Ｐ７ ＋ ４ Ｔ ２３ ５
文献标 志码 ：Ａ
Ａｂ ｔａ ｔ Ａｂａ ｉｅｆｏ ｆａｕｅ ｎ ｉｉｌ ａｉｔ ｎ ａ ｄ ｉ ｌ ｐ ｒａ ｉｅ。ｎ ａ ｃ ｒ ａ ｃ ｔ ｈｓ ｓｔａｉｎ。ｈ ａ ｕ ｅ ｎ －ｒ ｎ ｍｉｓｏ ｎ ｓｒ ｃ ： ｒｓｖ ｌｗ ｅ ｔ ｒｓｉｖｓｂｅ ｖ ｒａｉ ｎ ｎ ａｌ ｅｖ ｓｖ ｉ ｃ ｏｄ ｎ ｅ ｗｉｈ ｔｉ ｉ ｔ ｏ ｕ ｏ ｔｅ ｍｅ ｓ ｒｍｅ ｔｔａ ｓ ｓｉｎ ａ ｄ
和 液位检测单 元 以及 转速 控制单 元构成 闭环 控制 系统 。系统 主控模 块采 用 Ａ Ｍ嵌 入式 系统 和 Ｒ —ｉ ｘ实时操作 系统 ， Ｒ ＴＬ ｕ ｎ 测控模 块 的
通信采 用 Ｒ 一８ Ｓ ４ ５总线架构及 检验和 校验码方 式 ， 控制单 元利用模 糊理论 来控制 水泵转 速 ， 实现 湍流 的稳定 运行 。该测 控 系统实 现 了 任务 的实时并行处 理 ， 通信 可靠 、 额外 开销少 、 泵速控 制效果 平滑 ， 足磨粒流 精密加工 的要求 。 满 关键词 ： 密加工 精 嵌入式 系统 模 糊控制 实时检测 并行 处理 总线