动态载荷模拟加载系统的设计与实现

【摘要】：本文从理论和实验角度对动态载荷模拟加载系统进行了比较深入的研究，完成了基于磁粉制动器的模拟加载系统的开发，实现了动态载荷的模拟加载及测控。主要研究工作有： 基于磁粉制动器这一加载装置的工作机理，推导并建立了磁粉制动器的数学模型，对其相关参数进行了分析；根据游梁式抽油机实测地面示功图，并通过对游梁式抽油机运动学建模仿真和计算，获得了基于实际的动态载荷序列——抽油机减速器输出轴的扭矩序列，为该模拟加载系统提供了实际的载荷数据。 完成了该模拟加载系统的机械系统开发，构筑了基于PC机、RS232／RS485传输网络、二次仪表和传感器所组成的分布式测控硬件系统。以Delphi 7.0为开发平台，运用多线程及多媒体时钟等技术开发了动态载荷模拟加载测控软件系统。 利用该模拟加载实验系统，结合理论和实验研究提出的相关加载及测控策略，实现了游梁式抽油机减速器扭矩的模拟动态加载。在将测控结果与理论载荷对比分析基础上，提出了减少动态载荷模拟误差的实验方法：即在静态标定的基础上再用动态载荷标定加载装置，并对加载测控数据采用最小二乘法中三次多项式拟合方程进行拟合，得到加载装置的激磁电流与加载扭矩方程，运用此方程求出给定动态载荷对应的加载电流序列，进行加载实验。实验表明，实际所测动态载荷与理论目标载荷吻合较好。