数控机床旋转进给系统的状态空间模型及性能分析摘要:高性能多坐标数控机床的摆头、转台等旋转进给系统多采用永磁同步伺服电机进行直接驱动,其控制问题较常规进给系统更为复杂。因此建立更为科学的适用于直接驱动的永磁同步电机的数学模型对提高旋转进给系统的控制水平具有重要意义。本文提出在矢量控制的基础上建立直接驱动用永磁同步电机的状态空间模型的方法,并运用现代控制理论对系统的能控性、可观测性及稳定性等进行分析和计算以及对系统进行极点配置,并用Simulink进行了系统仿真,为数控机床旋转进给伺服系统的设计和分析提供了理论基础和分析方法。关键词:旋转进给;直接驱动;永磁同步电机;中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-0134(2007)08-0040-05State space model and performance analysis of numerical controlmachine rotary feed systemZHANG Ao, ZHOU Kai(Department of Precision Instrument and Mechanics,Tsinghua University,Beijing 100084,China)Abstract: Rotary feed system such as pendulum head and revolving table of high-powered multicoordinatesnumerical control machine adopts PMSM to drive directly. It's more complex tocontrol than the conventional feed system. So it's significative to set up mathematic modelof PMSM which is applicable for the direct drive more scientifically in order to improve thecontrol level of rotary feed system. Thus a modeling of PMSM method for state spaceequation modeling of PMSM based on vector control is proposed. The controllability,observability, stability and Pole assignment are analysed by modern control theory. And thesystem emulation is finished by Simulink. This method offers theoretical basic and analyticalmethod for rotary feed servo system designing of numerical control machine.Key words: rotary feed; direct drive; PMSM; state space equation0 前言高性能数控机床的旋转进给伺服系统,特别是直接驱动伺服系统(即取消了从电动机到执行机构或负载之间的一切机械中间传动环节,把传动链的长度缩短为零。)广泛使用永磁同步电机(permanentmagnet synchronous motor, PMSM)作为控制对象。其优点是结构简单,运行可靠,通过在结构上采取措施,如采用高剩磁感应、高矫顽力和稀土类磁铁等,可比直流电动机的外形尺寸约减少1/2,重量轻60%,转子惯量可减小到直流电动机的1/5 。[2]还应该看到,传统驱动系统由于传动环节的存在,控制环节的受力较小,系统对扰动的敏感度相对较低,而直接驱动伺服系统,负载与控制环节之间几乎是直接相联,没有传动链的缓冲,因此控制环节受力较大,对扰动比较敏感,这可能会对系统的动态性能造成影响;同时,摆头与转台的特点是要承受低速大负载,因此其大负载条件下的低速平稳性也是系统设计中的一个重要问题。因此,对于此类数控机床转台、摆头等旋转进给直接驱动系统而言,其控制问题较常规进给系统更为复杂。在工程实际中多采用基于矢量变换控制的经典3 环控制方法进行系统控制,其建立控制模型的基础是经典控制理论,即对系统使用传递函数加以描述,将某个单变量(如转速等)作为输出,直接和输入(如电压等)联系起来。但实际上系统除了输出量外还包含其它相互独立的变量,而微分方程或传递函数对这些内部的中间变量是不便描述的,因而不能包含系统的所有信息,不能完全揭示系统的全部运动状态。而若应用现代控制理论的状态空间法分析系统,其动态特性是由状态变量构成的一阶微分方程组来描述的,它能反映系统全部独立变量的变化,确定系统全部内部运动状态,方便地处理初始条件。因此可以更为全面的表征系统以及系统内部变量的关系,尤其适合应用于非线性、多输入-多输出系统。[5]综上所述,旋转进给直接驱动伺服系统是一个强耦合、非线性的复杂系统,因此用状态空间法来进行建模是更为科学和有效的。本文在矢量控制的基础上通过状态空间法建立永磁同步电机状态空间模型,并应用现代控制理论的各种方法对模型进行全面的分析,为进一步应用先进的控制方法对系统进行控制打下坚实的基础。1 PMSM 的数学模型我们考虑的是正弦型永磁同步电动机系统。该电动机具有正弦形的反电动势波形,其定子电压、电流也为正弦波形。假设电动机是线性的,参数不随温度等变化,忽略磁滞、涡流损耗,转子无阻尼绕组。基于电动机统一理论的结论可以得到,转子坐标系(d-q轴系)中永磁同步电动机定子磁链方程为:(1)其中:——转子磁钢在定子上的耦合磁链;Ld、Lq——永磁同步电动机的直、交轴主电感;、 ——定子电流矢量的直、交轴分量。PMSM 定子电压方程为: (2)其中, 、——定子电压矢量us的d、q轴分量;w——转子电角频率。PMSM 的转矩方程为: (3)电动机转矩系数Kt 为:Kt = pmyr此外,电动机系统还要满足基本运动方程:( 4)其中,n ——电动机转速;wr ——转子机械角速度,w=pmwr ;Td、TL ——电动机的电磁转矩和负载转矩。采用现代控制理论的状态方程对永磁同步电机进行数学建模。若采取矢量控制,一般要求id=0,但是状态方程中不出现md和id是不合理的。因为在id=0的控制模式中,只是要求id的取值等于0,但id的实际值并不一定总是等于0(特别是在动态过程中)。同时,ud的实际数值也不会等于0。因此,必须将ia也作为状态变量,将md 也作为控制变量,由控制器根据所有状态变量(包括id)的取值进行控制。因此取状态变量 ,q 为转子位置角。将(1)式带入(2)式的第2 式,由(3)式和(4)式可得,则永磁同步电机的状态方程为( ) :(5)由此可见,该系统是一个非线性时变系统,且在系数矩阵中含有wr,id,iq状态变量的交叉相乘项,因此需要进行系统解耦,令因此采取id=0的矢量控制方法,uq'=uq,TL'=TL,系统可化为线性系统。取ud,uq 为控制量,负载转矩TL 作为扰动处理,因此单独提出,则系统化为=AX+BU+B0TL 的形式,则原系统化为:(6)2 PMSM 系统的分析PMSM 的参数如下:则系统状态空间方程为:2.1 多项式模型将状态空间模型转换为多项式模型,系统的传递矩阵为:2.2 能控性与可观测性分析状态完全能控的充分必要条件是系统的能控矩阵的秩为n。状态完全能观测的充分必要条件是能观测矩阵的秩为n。计算可得,系统的能控矩阵秩为4,满秩,则系统状态是完全能控的。系统的能观测矩阵的秩为4,满秩,则系统状态是完全可观测的。2.3 控制系统的稳定性分析对于由状态空间模型表示的系统,其系统稳定的充分必要条件是:系统矩阵A 的特征值全部具有负实部。eig(a)'=1.0e+002 *[0 -1.2069 - 0.8066i -1.2069 +0.8066i -2.1212]由于系统矩阵a 的特征值中有一个是零,因此该系统是临界稳定的。由于能控矩阵的秩为4,满秩,因此可以通过状态反馈配置极点使得系统稳定。2.4 多输入控制系统的极点配置对于多输入系统的极点配置的基本思路是:首先求一状态反馈,使得其闭环系统对某一输入(例如第一个输入)是能控的,再按单输入系统配置极点的方法进行极点配置[5]。图1 极点配置的闭环系统框图期望极点为:1.0e+002 *[-0.1 -1.2069 -0.8066i -1.2069 + 0.8066i -2.1212](1)构造Q、S 矩阵。,由系统可得,n=4,m=2,u1+u2=4,a 为Q-1 的最后一行向量。(2)先按能控标准型进行极点配置。对 单输入系统进行极点配置。的特征多项式为,所期望的特征多项式为,则增益阵为:(3)求化为能控标准型的变换矩阵T,即则增益阵返回原坐标系为(4)使原系统(A,B)实现极点配置的状态反馈为:2.5 系统仿真系统位置状态向量对阶跃信号的响应:图2 极点配置前位置状态向量的阶跃响应图3 极点配置后位置状态向量的阶跃响应系统位置状态向量对速度信号的响应(虚线为输入位置信号,实线为输出位置信号):图4 极点配置前的速度信号跟踪曲线系统位置状态向量对正弦信号的响应(虚线为输入位置信号,实线为输出位置信号)图5 极点配置后的速度信号跟踪曲线图6 极点配置前的正弦信号跟踪曲线图7 极点配置后的正弦信号跟踪曲线由此可见,通过极点配置使系统稳定,且对各种输入信号的响应有很大改善,具有很好的跟踪性能,这对于随动系统来说是十分重要的。3 总结使用状态空间方程表征系统,可以把系统的状态与系统的输入和输出联系起来,并在系统的内部变量与外部输入和测量输出之间建立联系,保存系统内部特性的信息,因此模型更为精确和科学。本文即在矢量控制的基础上提出了一种建立完整的永磁同步电机状态空间模型的方法。根据此模型,运用现代控制理论的各种方法对系统性能进行了分析和计算,分析表明该系统具有完全能控性、完全可观测性以及临界稳定性,通过状态反馈配置极点的方法使得系统稳定,使状态变量对输入信号有很好的跟踪性能。为进一步分析和设计控制系统提供了有效的方法和思路。参考文献:[1] 欧阳黎明.MATLAB控制系统设计[M].北京:国防工业出版社,2001.[2] 张崇巍,李汉强.运动控制系统[M].武汉:武汉理工大学出版社,2002.[3] 李三东,薛花.基于Matlab永磁同步电机控制系统的仿真建模[J].江南大学学报,2004,(2):115-120.[4] 杨平,马瑞卿,张云安.基于Matlab永磁同步电机控制系统的建模仿真方法 [J].沈阳工业大学学报,2005,(4):195-199.[5] 侯媛彬,嵇启春,张建军,杜京义.现代控制理论基础[M].北京大学出版社,2006.[6] 孙亮. MATLAB语言与控制系统仿真[M].北京:北京工业大学出版社,2006国物流管理逐渐走向社会化和供应链化的形势下,必须接合具体企业的物流运作管理实际,根据精益物流的基本原则和企业信息化状况,通过理论与应用的研究,在精益供应链物流管理原型系统的基础上不断修改和完善,不断地进行研究和实践,以此来推动我国制造企业精益供应链物流管理信息系统的发展。参考文献:[1] 乌跃.论精益物流系统[J].中国流通经济,2001(5):11-13.[2] (美)詹姆斯·P. 沃麦克, (英)丹尼尔·T. 琼斯, 沈希瑾,张文杰,李京生.精益思想:消灭浪费,创造财富[M].北京:商务印书馆,1999.[3] RICHARD Wilding. Lean, Leaner, Leanest[J]. InternationalJournal of Physical Distribution & Logistics Management1996,25(3/4)20.[4] 王之泰. 物流工程研究[M].北京:首都经济贸易大学出版社,2004.[5] 田宇,朱道立.精益物流[J].物流技术,1999(6):19-21.[6] LIU X Q, MA S H. Supply chain logistics circulation quantityand response time calculation model[J].WSEAS Transactionson Systems, 2006,5(4):643-650.__PLC 在机床数控改造中的典型应用邵晓嵬, 任有志, 王燕丽(河北科技大学机械电子工程学院, 石家庄050054)摘要: 讨论了利用可编程控制器对机床进行数控改造的具体方案和一般步骤,并以锯片切割机的改造为例介绍了利用西门子公司S7 - 200 系列可编程控制器进行改造的具体过程,阐述了机床数控改造后的应用效果及其未来的社会和经济效益。关键词: 可编程控制器; 机床; 数控改造中图分类号: TG51 文献标志码: A 文章编号:100320794 (2007) 1120147202Typical Application of PLC in NC Transformation for Machine ToolSHAO Xiao - wei , REN You - zhi , WANGYan - li(College of Mechanical and Electronic Engineering ,Hebei University of Science & Technology , Shijiazhuang 050054 ,China)Abstract :Discussed how to use the programmable logical controller (PLC) to deal with the transformation inmachine tool , particularly introduced the whole process of transformation on incise machine based on SIEMENSS7 - 200 PLC. Finally expatiate the effect of NC transformation and its coming benefit .Key words :programmable logical controller (PLC) ; machine tool ; NC transformation0 前言在我国现有的机床中有一部分仍采用传统的继电器- 接触器控制方式,这些机床触点多、线路复杂,使用多年后,故障多、维修量大、维护不便、可靠性差,严重影响了正常的生产。还有一些旧机床虽然还能正常工作,但其精度、效率、自动化程度已不能满足当前生产工艺要求。对这些机床进行改造势在必行,改造既是企业资源的再利用,走持续化发展的需要,也是满足企业新生产工艺,提高经济效益的需要。1 解决方案利用PLC 对旧机床控制系统进行改造是一种行之有效的手段。采用PLC 进行控制后,机床控制电路的接线量大大减少,故障率大大降低,提高了设备运行的稳定性和使用率,增强了可靠性,减小了维修,维护工作强度。当机床加工程序发生变化时,只需要修改PLC的程序就可以进行新的加工,更改较方便,有助于提升机床的应用。由于具有通信功能,采用可编程控制器进行机床改造后,可以与其他智能设备联网通信,在今后的进一步技术改造升级中,可根据需要联入工厂自动化网络中。2 改造过程、步骤及应用实例(1) 深入了解原有机床的工作过程,分析整理其控制的基本方式、完成的动作时序和条件关系,以及相关的保护和联锁控制,尽可能地与实际操作人员充分交流,了解是否需要对现有机床的控制操作加以改进,提高精度、可操作性和安全性等;如有需要,在后续的设计中予以实现。(2) 根据分析整理的结果,确定所需要的用户输入P输出设备。由于是对旧机床的改造,在保证完成工艺要求的前提下,最大限度地使用原有机床的输入P输出设备,如: 按钮、行程开关、接触器、电磁阀等,以降低改造成本。(3) PLC 机型选择。根据输入P输出设备的数量与类型,确定所需的IPO 点数。确定IPO 点数时,应留有20 %左右的裕量,以适应今后的生产工艺变化,为系统改造留有余地。由IPO 点数,利用一条经验公式:总内存字数= (开关量输入点数+ 开关量输出点数) ×10 + 模拟量点数×150来估算内存容量。在估算出内存字数后,再留25 %的裕量。据此,选择合适的机型。(4) 设计并编制IPO 分配表,绘制IPO 接线图。应注意到:同类型的输入点或输出点应尽量集中在一起,连续分配。(5) 进行程序设计。可借鉴机床原有继电器控制电路图,加以修改和完善。完成程序设计后,应进行模拟调试。(6) 模拟调试后,进行现场系统调试。调试中出现的问题逐一排除,直至调试成功。最后还应进行技术资料整理、归档。图1 IPO 接线图下面是对某锯片切割机的数控改造过程,机床的各控制过程如下:(1) 主轴电机的控制。起动,停止;(2) 进给电机控制。工作台纵向进给到与锯片相切的位置,之后工作台横向快速进给锯片,完成后工作台慢速移动后退,其间锯片主工作台变速旋转一个锯齿的角度,两运动同时进行插补出一个锯齿圆弧;(3) 冷却泵电机的起动控制以及相关的保护、联锁控制,工作台的各运动方向的超程保护,各运动方向的联锁控制等。确定所需的用户输入P输出设备。根据设备的硬件条件分析出,面板上有6 个按钮需占6 个数字输入口,一个BCD 拨码开关占用4 个输入口,一条直线光栅尺占用3 个输入口,一个三位状态旋钮占2 个输入口,执行元件为3 个步进电机和2 个异步电机,其中3 个步进电机共需8 个数字输出口,砂轮主电机和冷却泵各需1 个输出口,报警指示灯和上电指示灯各需1 个输出口。为保证安全起见,热继电器不接入输入端,而直接接在PLC 的输出端;合计输入点数15 点,输出点数12 点。考虑到要留有20 %左右的裕量,所以IPO 点数要在30 个点以上。因此,选用西门子公司S7 - 200 系列226 型号的PLC ,其输入点数24 点,输出点数16 点, IPO 总点数40 点;编制IPO 分配表(见表1) ,绘制IPO 接线图(见图1) ;借助机床原有的继电器控制电路图,进行程序设计,编写STL 结构化程序语言;模拟调试及现场系统调试,完成技术资料的归档。表1 IPO 分配表输入输出I0. 0 BCD 拨码开关1 位Q0. 0 W轴CP 端I0. 1 BCD 拨码开关2 位Q0. 1 X轴PY轴CP 端I0. 2 BCD 拨码开关3 位Q0. 2 W轴DIR 端I0. 3 BCD 拨码开关4 位Q0. 3 W轴FREE 端I0. 4 启动Q0. 4 X轴DIR 端I0. 5 暂停Q0. 5 X轴FREE 端I0. 6 光栅尺A 相输入Q0. 6 Y轴DIR 端I0. 7 光栅尺B 相输入Q0. 7 Y轴FREE 端I1. 0 光栅尺Z相复位Q1. 0 主电机继电器I1. 1 锯片直径输入确定Q1. 1 冷却泵继电器I1. 2 砂轮直径输入确定Q1. 2 报警指示灯I1. 3 三位状态旋钮输入1 Q1. 3 上电指示灯I1. 4 三位状态旋钮输入2I1. 5 冷却泵启动I1. 6 急停3 改造后效果可实现加工的柔性自动化,效率比传统锯片机提高5~6 倍。加工的锯齿精度高,尺寸分散度小,提高了锯齿的强度。拥有自动报警、自动监控、补偿等多种自我调节功能,可实现长时间无人看管加工。由于锯片采用的是某新型合金钢,齿磨损后修补的成本很高,采用该锯片机以后,为工厂节省了可观的维修成本,真正提高了工厂的效益。4 结语利用PLC 对传统机床进行数控化改造,能够有效地解决复杂、精密和小批多变的零件加工问题,满足高质量、高效益和多品种、小批量的柔性生产方式的要求,适应各种机械产品迅速更新换代的需要,同时为企业节省了大量的设备改造成本,提高了企业的经济效益和社会效益,提升了企业的产品竞争力,使企业更容易在竞争激烈的市场环境里生存与发展。参考文献:[1 ]陈立定. 电气控制与可编程控制器[M] . 广州:华南理工大学出版社,2001.[2 ]张新义. 经济型数控机床系统设计[M] . 北京:机械工业出版社,1994.作者简介: 邵晓嵬(1981 - ) ,河北邯郸人,河北科技大学研究生,研究方向为机电一体化,电话:0310 - 5368092.基于网络的数控机床远程管理汪惠芬, 刘婷婷, 张友良(南京理工大学机械工程学院, 江苏南京210094)摘要: 网络化制造是21世纪的主要生产模式, 采用网络技术来管理数控机床也就成为必然。本文在分析数控机床联网及远程管理的需求基础上, 提出一种基于TCP / IP的、能够与企业其它信息管理系统实现无缝集成的数控机床联网及远程管理系统方案, 详细介绍该系统的结构和功能, 并给出了应用实例。关键词: 网络化制造; 数控机床; 远程管理中图分类号: TG659 文献标识码: A 文章编号: 1001 - 3881 (2007) 10 - 070 - 4RemoteManagemen t of NC Mach ine Tool Ba sed on NetworkWANG Huifen, L IU Tingting, ZHANG Youliang( School ofMechanical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China)Abstract: Networked manufacturing ismain manufacturing paradigm in 21 st century, so that it is necessary trend to manage NCmachine tool based on network. Based on the analysis of requirements for networking and remote management of NC machine tools,TCP / IP2based networking scheme and remote management system that can be integrated with other information management systems inenterp rise forNC machine toolswas put forward. Then architecture and main functions of this system was discussed. An examp le ofapp lication was introduced.Keywords: Networked manufacturing; NC machine tool; Remote management0 引言网络化制造是21 世纪制造业的主要生产模式,网络化设计制造系统是一种由多种、异构、分布式的制造资源, 以一定互联方式, 利用计算机网络组成的、开放式的、多平台的、相互协作的、能及时灵活地响应市场需求变化的系统。其特点是在组织上的动态联盟, 其目标是将现有的各种在地理位置上或逻辑上分布的制造系统连接到计算机网络中, 以提高各单位间的信息交流与合作能力, 进而实现各种资源的共享, 快速地设计和制造产品, 响应市场的需要。它是21世纪制造企业缩短产品开发周期、改善产品质量、降低产品成本, 增强企业的竞争能力的主要技术措施[ 1 - 3 ]。数控机床与计算机通信是实现制造设备集成控制和管理的基础和必要条件, 也是实现网络化制造的关键之一。随着数控技术使用的不断深入, 计算机技术、网络技术的不断发展, 企业数控机床的数量越来越多, 而传统的单机管理模式因技术手段落后、生产效率低、管理与维护费用高昂等弊端已不能适应企业发展的需要, 采用网络技术来管理数控机床也就成为必然[ 4 ]。数控机床网络DNC技术在我国经过二十多年的发展, 也经历了从纸带到单机, 再到简单网络,最后发展成为高级网络的艰难历程。纸带方式已经基本完全抛弃; 在机床数量较少时, 有些用户还在使用单机通讯模式; 当机床数量发展到一定数量时, 机床用户一般都采用了网络DNC的方式[ 5 ]。我国数控机床的网络DNC目前主要存在着两种结构: 一种是采用单台计算机对应单台机床的方式, 这些计算机再通过局域网联结; 另一种是采用单台计算机对应多台机床的方式, 其中大部分是基于RS2232串口通讯或基于国外的通讯软件产品[ 6 - 10 ] , 也有部分基于TCP / IP的国产软件[ 11 - 13 ]。但是, 随着市场经济和企业信息化的发展, 企业使用了多种信息管理系统, 如ERP、PDM、MES、CAD /CAPP /CAM 等, 各种系统之间还必须考虑信息共享, 以避免信息化孤岛, 因此, 使用集成式DNC技术对数控设备群进行管理势在必行。本文在分析数控机床联网及远程管理的需求基础上, 提出一种基于TCP / IP的、能够与企业其它信息管理系统实现无缝集成的数控机床联网及远程管理系统方案, 并详细介绍了该系统的实现技术及应用实例。1 数控机床远程管理系统结构111 系统需求分析目前, 在实施网络化制造的进程中, 越来越多的企业逐步实施了企业信息化工程, 单机作业的数控机床成为制约企业快速响应市场的瓶颈, 为了更好地满足生产发展的需求, 迫切需要将企业的数控机床进行联网改造, 实现信息系统对数控机床的远程管理以及车间生产任务的实时调度。数控机床远程管理系统的设计需要满足以下要求:(1) 开放性。随着新技术的发展, 系统应具有可扩展性和可裁剪性, 易于增加和更新系统的功能,系统的配置应具有良好的通用性、兼容性、可移植性和互操作性。(2) 灵活性。系统支持多操作系统(Windows98 /NT 410 /2000) , 应适应控制器类型、设备数量、任务
这一份我可以给你的。要考虑各部分之间的逻辑关系。初学撰写论文的人常犯的毛病,是论点和论据没有必然联系,有的只限于反复阐述论点,而缺乏切实有力的论据;有的材料一大堆,论点不明确;有的各部分之间没有形成有机的逻辑关系,这样的论文都是不合乎要求的,这样的论文是没有说服力的。为了有说服力,必须有虚有实,有论点有例证,理论和实际相结合,论证过程有严密的逻辑性,拟提纲时特别要注意这一点,检查这一点。(四)论文的基本结构由序论、本论、结论三大部分组成。序论、结论这两部分在提纲中部应比较简略。本论则是全文的重点,是应集中笔墨写深写透的部分,因此在提纲上也要列得较为详细。本论部分至少要有两层标准,层层深入,层层推理,以便体现总论点和分论点的有机结合,把论点讲深讲透。
唉~~像你这样到这儿来找毕业论文的太多了 不知道,你是否选修过“文献检索”课, 学校图书馆(网上),那么多期刊论文数据库 可以参考的资料那么多,怎么不知道? 你的导师也没提示你吗?
滚动轴承故障振动检测实验台的机械结构设计论文编号:JX473 有设计图,论文字数:24694,页数:65 摘 要 本文利用传感器检测滚动轴承的振动信号进行故障检测与诊断,可以研究不同的滚动轴承的不同的故障所表现的出来的不同的振动信号。本文主要以外圈直径是50㎜、60㎜的深沟球轴承为例设计了滚动轴承故障振动检测实验台的机械结构部分,该实验台由动力源、减速装置、传动装置、装卡装置几部分组成。其工作原理是通过传感器采集轴承运转时被检测点的振动信号,对每个监测点画出频谱图,与开始建立的参考频谱图数据库比较,分析在哪些频率点振动级值增加,从而判断其故障所在。该实验台可以让学生通过实验对故障诊断这门新兴学科建立更深刻的认识,特别是对滚动轴承故障的振动诊断技术有深刻的认识和了解,进一步认识到故障诊断技术的重要性。 关键词 滚动轴承 故障检测与诊断 振动诊断技术 传感器 Abstract This paper use sensor to diagnose antifriction bearings’ vibration signal for failure examination and diagnosis. It can study different kinds of vibration signals of different bearings which expressed out. This text mainly take the diameter of antifriction bearings are 50mm and 60mm for example to design the experiment pedestal. It contains motive source, gearbox, transfer device and charge equipments. Its’ work principle is to gather vibration signals of the examined points by sensor when antifriction bearing is wheeling, and then draw a frequency chart, then compare with the already built database. Analyze where the vibration value is increased, then judge the failure places and kinds. The pedestal can show more about the discipline of failure diagnosis, especially about the subject of antifriction bearings’ failure diagnosis. And acquaintance the importance of failure diagnosis subject. Key words antifriction bearings failure examination and diagnosis vibrate diagnosis technique sensor目 录摘要 ⅠAbstract Ⅱ第1章 绪论 1 1.1 课题背景 11.1.1 课题来源及研究的目的和意义 11.1.2 故障诊断技术的发展现状 11.1.3 滚动轴承故障诊断技术 2 1.2 本文研究的内容 3 1.3 本章小结 3第2章 滚动轴承故障检测实验台总体设计 4 2.1 实验台的功能需求分析 4 2.2 振动检测实验台方案提出及评价 42.1.1 基本参数的确定 42.1.2 设计方案的确定与评价 4 2.3 本章小结 5第3章 检测实验台传动部件设计 6 3.1 电动机的选择 63.1.1 选择电动机的类型和结构型式 63.1.2 确定电动机的容量 6 3.2 减速器的设计 83.2.1 齿轮的设计 83.2.2 减速器的润滑、密封以及附件的选择 16 3.3 联轴器的选择与法兰盘的设计 17 3.3.1 联轴器类型的选择 17 3.3.2 联轴器尺寸型号的选择 17 3.3.3 法兰盘的设计 17 3.4 本章小结 18第4章 检测实验台的装卡机构结构设计 19 4.1 轴承箱的结构设计 194.1.1 支承部分的刚性和同心度 194.1.2 被检测滚动轴承的轴向紧固 194.1.3 被检测轴承游隙的调整 204.1.4 被检测滚动轴承的预紧. 204.1.5 被检测滚动轴承的润滑 204.1.6 被检测滚动轴承的密封装置 214.1.7 被检测滚动轴承安装轴的加载装置设计 224.1.8 被检测滚动轴承安装轴的设计与校核 224.1.9 导轨的设计 24 4.2 卡盘的设计 25 4.3 本章小结 26第5章 传感器的选用与安装 27 5.1 传感器的选用 27 5.2 传感器安装 29 5.3 本章小结 34第6章 检测实验台的经济技术性分析 35 6.1 系统结构设计的合理性 35 6.2 系统设计的经济性 356.2.1 选材方面 356.2.2 动力源方面 356.2.3 使用、保养、与维护方面 36 6.3 本章小结 36结论 37致谢 38参考文献 49附录1 40附录2 49以上回答来自:
先说正项级数的判别法:一,比较判别法 二,比值判别法(达朗贝尔判别法) 三,比值判别法(柯西判别法) 其中二,三等同,即只要二能用则三能用 四,积分判别法(此方法因比较复杂则不常用) 若是一般级数,如交错级数,可用莱布尼茨定理来判别,也则可用绝对值来判别。一般如果是正项级数的话,二,三比较常用,也好用。若是一般级数则都先取绝对值,再判别。这些课本上都应该有,楼主可以多看看,希望对你有用
后项比前项、大于1发散、小于1收敛。
正项级数,是一种数学用语。在级数理论中,正项级数是非常重要的一种,对一般级数的研究有时可以通过对正项级数的研究来获得结果,就像非负函数广义积分和一般广义积分的关系一样。所谓正项级数是这样一类级数:级数的每一项都是非负的。
正项级数收敛性的判别方法主要包括:利用部分和数列判别法、比较原则、比式判别法、根式判别法、积分判别法以及拉贝判别法等。
若数项级数各项的符号都相同,则称它为同号级数。对于同号级数,只需研究各项都是由正数组成的级数,称它为正项级数。如果级数的各项都是负数,则它乘以-1后就得到一个正项级数,它们具有相同的敛散性。
利用部分和数列判别法、比较原则、比式判别法、根式判别法、积分判别法以及拉贝判别法等。
对于正项级数,比较判别法是一个相当有效的判别法,通过找一个新正项级数,比较通项,如果原级数的通项小,新级数收敛,则原级数收敛;
如果新级数发散,原级数通项大,则原级数发散,通常在判别过程中使用其极限形式。局限性:当级数过于复杂时,要找的那个新级数究竟是什么很难判断,通常的方法是对原级数的通项做泰勒展开,以找到与之等价的p级数。
扩展资料:
判断级数的收敛性:
首先,从数项级数的定义入手,了解和掌握数项级数收敛的定义,挖掘出部分和数列收敛判别法、余和判别法;
其次,掌握数项级数收敛的性质,推导出夹逼定理和奇、偶子级数收敛判别法、Cauchy收敛准则;
再次,讨论特殊的级数――正项级数的收敛方法:有界性判别法,比较判别法,Cauchy积分判别法,比率判别法,Cauchy根值判别法;
最后,研究一般项级数的收敛方法:交错级数的Leibniz判别法,Dirichlet判别法。
lim(n->∞)
∵an>bn>0, an>a(n+1), 数列{an}单调递减
又∵lim(n->∞)an=0,
根据交错级数的莱布尼兹(Leibnitz)判别法,
交错级数∑(n=1..∞)((-1)^n*an)收敛。
对于正项级数有比较判别法,
对交错级数是否可以依据 an>bn>0,
来判别∑(n=1..∞)((-1)^n*bn)收敛性呢?结论是不一定。
例1. 取an=1/n, bn=1/(n^1+1), 显然满足条件an>bn>0, 且an>an+1, lim(n->∞)an=0, 而且有bn>bn+1, lim(n->∞)bn=0成立,
根据交错级数的莱布尼兹(Leibnitz)判别法,交错级数∑(n=1..∞)((-1)^n*an)收敛,交错级数∑(n=1..∞)((-1)^n*bn)也收敛。
例2.取an=1/√n, bn=1/(n+1) (n=1,3,5,7,...) 或=1/(n^2+1) (n=2,4,6,8,...)。
显然满足条件an>bn>0, 且an>an+1, lim(n->∞)an=0,根据交错级数的莱布尼兹(Leibnitz)判别法,交错级数∑(n=1..∞)((-1)^n*an)收敛.但交错级数∑(n=1..∞)((-1)^n*bn)发散。
∵其前2n项的和
S2n=-1/2+1/5-1/4+1/17+...-1/(2n-1+1)+1/((2n)^2+1)
=-∑(k=1,2,..n)(1/(2k))+∑(k=1,2,..n)(1/(4k^2+1))
=-1/2*∑(k=1,2,..n)(1/k)+∑(k=1,2,..n)(1/(4n^2+1))
∵级数-1/2*∑(k=1..∞)(1/k) ->-∞,而级数∑(k=1..∞)(1/(4n^2+1)) 收敛,
∴lim(n->∞)S2n=-∞,
从而交错级数∑(n=1..∞)((-1)^n*bn)发散。
扩展资料:
这个是发散的级数,你问的应该是交错级数(-1)^n*1/n。交错级数应用莱布尼兹判别法。其内容为两个条件,一去除符号项后级数通项当n趋于无穷大时,其趋于零,二级数所有相邻项符号都是交错的。满足两个条件级数收敛。
高等数学教材里,莱布尼兹判别法是有的。如果你还想了解更多方法可以参考数学分析教材,阿贝尔判别法,狄利克雷判别法,拉贝判别法。
参考资料来源:百度百科-正项级数
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如下:(1)鸡蛋坦培拉乳液 ①水性蛋黄坦培拉乳液:一个蛋黄加入等量或二分之一的清水,再滴入几滴白醋,使其乳化并防腐。 ②油性蛋黄坦培拉乳液;(1∶2)达玛上光油与亚麻仁油按2∶1混合后,取两小勺混合剂加入一个蛋黄,再滴入几滴白醋。 ③全蛋坦培拉乳液:即蛋清、蛋黄一起替代蛋黄使用,可以根据画家需要按上述两种方法配制水性或油性全蛋坦培拉乳液。全蛋坦培拉乳液的另一配制方法:一个全蛋、半份(1∶2)达玛上光油、半份亚麻仁油和一份清水。 (2)干酪素乳液 取50克干酪素放入盛有125毫升清水的电热锅中加热至沸腾,再加入15~20克碱式碳酸铵(先用温水溶化),不断搅拌,使干酪素充分溶解后,再兑入125毫升清水制成胶液,加 1%的铅白用以防腐。该胶液作为水性乳液可以直接用来调色作画,也可以加入适量的达玛上光油和亚麻仁油使用。 (3)甲基纤维素乳液 取甲基纤维素31克,兑入2.2升清水,搅拌溶解后即可使用。直接用于绘画时,最好混入半份或等量乳胶。一份甲基纤维素加半份达玛上光油、半份亚麻仁油和一份水即可配成油性甲基纤维素乳液。 坦培拉绘画的教学实践坦培拉绘画材料与工具的制备:1.准备好材料,木板、布(旧麻布或棉布)、动物胶(明胶)、乳白胶、大白粉、熟石膏粉,再准备好所需工具大小锅各一,量杯、5公分宽刷、大调色刀。2.解并示范坦培拉绘画的制作程序。第一步 配制浓胶(1:7)用量杯或勺量一份胶对七份水。在第一只小锅中浸泡片刻使胶软化,然后在大锅中隔水加热,缓缓搅拌,至胶完全溶化,即可停火。胶不能煮沸。第二步 裱布预备一硬毛刷或粗布团,裱布时擦布用。如同中国裱画程序,只需留意不使布与板之间有气泡。板的侧面同时刷胶裱平。第三步 涂白底分四次薄涂十二层。用刷涂,每层刷纹方向不同,两层如十字,四层如米字,交叉涂胶层。每层纹路方面不同,有利层层相结。 第1、2、3层胶水比例1:8(1份胶比8份水)胶粉比例1:1第一层涂层,隔20分钟待干。即涂第二层,再隔20分钟涂第三层,需要三小时待干。第4、5、6层胶水比例1:10胶粉比例1:1第三层三小时后可涂第四层,隔20分钟涂第五层,再20分钟涂第六层,第六层需隔夜待干。第7、8、9层胶水比例1:10胶粉比例1:1每层间隔20分钟待干,第九层需隔三小时。第10、11、12层胶水比例1:12胶粉比例1:1每层间隔20分钟待干。系统介绍传统坦培拉技法,安排临摹课,首先制作坦培拉乳液;坦培拉乳液是用蛋黄和水调制而成的。这两种成份比份的比例有三种,分别对应绘画制作的三个步骤,其平均值是1份蛋黄比6份水,也就是说这是圣像画所用乳液中蛋黄和水的总比例。第一步 1:9第一层颜色,亦称作“小湖”(顾名思义多用水),要求干后无光泽,这时需要9份水比1份蛋黄,这一步作画时,如水彩画一样,色彩适量,让水流动,平涂时不能反复刷。第二步 1:6第二层颜色需要1份蛋黄比6份水的乳液。第三层即透明层,是第三步的收尾工作,作用是统一先前各层颜色,这一层不用颜料,蛋黄和水的比例1比12。第三步 1:3最后一层需要粘稠的乳液,其蛋黄和水的比例是1比3,这种粘稠的乳液能使无光泽的底层颜色跃现或产生轻微的光泽,但所有这些比例都是近似值,实践者最终应学用自己的眼睛把握精确值,但最好是少加水,每一步都是如此。 在作画的四个步骤中,使用颜色的方法也有所不同。1.小湖画法把画平放,用8至15号的画笔有序而铺张地画法。面积大的用大笔,轮廓线部分和难画的部分用小笔,稀释颜色的目的是使第一层的色彩既丰富又统一。2.直与交叉笔迹就是用貂毛笔细笔画出密集的交叉笔痕,以便造成活泼的色彩变化,从最暗到最亮或者相反。貂笔细笔不应饱含颜色而应枯笔渴色。3.透明画法就是用扁笔在有颜色上均匀地、薄薄地罩上一层很稀的蛋黄乳液,乳液可略有颜色亦可无色。罩这一层的目的是改变下层色彩的调子和深浅反差。4.勾边画法用小号貂毛笔在已完成物象的边际反复涂抹,根据描绘对象的需要,使画面更加生动感人。.刮法起到罩染效果,使色彩统一,同时出现偶然性,也可有目的去掉不理想的色块和色粉渣子。 在完成临摹作业后,再安排学生进行写生,先画静物(三周),再画人物头像(四周),以此熟练掌握坦培拉技法。最后安排进行坦培拉绘画的创作(六——八周),要求运用现代绘画构成表现非古典题材,结合运用坦培拉技法,使传统坦培拉绘画充分展现新时代意义。在罩染之前用胶带将不需要罩染的地方贴上,再用松节油和媒介剂的调和液将画面薄薄地刷一遍,用羊毛排笔或水彩笔,比较软就行,目的是让画表面结膜的油画颜料稀释以便衔接,放一会就可以罩染,可以用海特管装玛蒂树脂媒介剂,一般用白瓷盘调色统罩,用媒介剂调松节油[还是肥盖瘦原则]将需要的颜色稀释,一般用透明色,柠檬黄,群青等,调和均匀后再检查一下笔上是否沾了没有稀释的颜色,一定要 细心,下一步就是往平放的画面上罩染,动作要快,薄薄的刷,最好不要反复,不均匀的地方用笔侧锋压一下,动作一定要迅速,否则会有痕迹,罩染后画面颜色就会加深,而深的地方也可以用白色罩浅,伦勃朗颜料有一种透明白,专用于罩染,效果很好,罩染完后平放凉置几天便可罩染第二遍。1[在罩染之前用胶带将不需要罩染的地方贴上]你是在做局部颜色的罩染把,那你为什么要将不需要罩染的地方贴上?难道罩染时你的画笔很大会很难控制他的涂抹大小?2[回到罩染,一般用白瓷盘调色统罩,用媒介剂调松节油[还是肥盖瘦原则]将需要的颜色稀释,一般用透明色,柠檬黄,群青等,调和均匀........]罩染是最要关心的问题,古典技法的书上把罩染的颜色总的归纳为:由浅至深,对比补色罩染。由浅至深其实是肥盖瘦的延伸还是容易好理解,古典大师使用全透明色罩染,看到介绍用全透明色和半透明色相结合的。
砌 砌的方法是用刀代替画笔,像泥瓦匠用泥刀环泥灰那样将颜色砌到画布上去,直接留下刀痕。用砌的方法可以有不同的厚薄层次变化,刀的大小和形状以及用刀的方向不同也会产生丰富的对比。用画刀调取不同的颜色不作过多调合,任其在画面上自然地混合能产生微妙的色彩关系。起伏过大的色层也可用砌的方法将其砌平。砌的方法如果使用得当,就会有很强的塑造感 划 划指用画刀的刀锋在未干的颜色上刻画出阴线条和形有时可露出底层色来。不同的画刀能产生深浅粗细不同的变与画笔的笔触及画刀利的技法产生的色面形成点、线、面的对起伏的肌理变化。 点 点——众法自点始,一切笔法均出发于点。早在古典坦培拉技法中,点画法就是~种表现层次的重要技法。在维米尔的作品中也使用了点的笔触来表现光的闪烁和物体质地。印象派时点彩笔法成了其基本特征之一,但莫奈、雷诺阿和毕沙罗等的点法各自具有不同的变化和个性。新印象派则走向极端,机械地将点作为其唯一的笔法。现代写实油画中也有沿用以点的疏密来产生明暗层次的,可以造成肯定又不死板的过渡。点的方法在综合性画法中与线条和体面结合可产生丰富的对比,用不同形状和质地的油画笔又可产生不同的点状笔触,对表现某些物体的质感能起独特的作用。 刮 刮是油画刀的基本用途,刮的方法一般是用刀刃刮去画面上画得不理想的部分,也可用刀刮去不必要的细节或减弱过于强的关系,让显得紧张的画面关系松弛下来。长期作业在一天作业结束时往往需要把本画完的部分颜色用刀刮去以便及时干燥,待第二天接着画。颜色干后也可用画刀或剃须刀把高低不平处刮得平整一些。还可在未干的颜色层上用刀刮,使之露出底色从而显现各种肌理。 涂 如果说点画法和勾画法是形成油画点与线的手段的话,那么涂就是构成油画体决,即面的主要方法。涂的方法有平涂、厚涂和薄涂等,也有把印象派的点彩法称为散涂的。平涂是画大面积色块的主要方法,均匀的平涂也是装饰性油画的常用技法。厚涂则是油画区别于其它画种用笔的主要特征之~,可以使颜料产生一定的厚度并留下明显的笔触而形成肌理。用画刀把极厚的颜料刮到或直接将颜料挤到画布上,可称为堆涂。薄徐是用油将颜色稀释后薄薄地涂上画面,可产生透明或半透明的效果。散涂则使用笔显得灵活多变、气韵生动。结合揉扫的涂法也叫做晕涂。 摆 用笔将颜料直接放在画布上不作更多的改动称摆,摆也是油画基本的笔法之一。摆的方法常用在油画开始和结束时,以较肯定的颜色和准确的笔触来寻找色彩与形体关系,往往关键处只需几笔就能使画面改观,当然下笔前应先做到成竹在胸方可奏效。擦——擦是把画笔横卧,用画笔的腹部在画面鼓擦,通常擦时用较少的颜色大面积进行,可形成不很明显的笔触,也是铺底层色的常用方法。在干了的底色或起伏的肌理上用擦的笔法可画出类似国画飞白的效果,使底层肌理更为明显。 作画过程: 1、构思。想好要画的题材和内容;2、布局。把要画的内容在画面上作适当的安排;3、作画。把画面上所要表现的对象具体地描绘出来;4、完成。对画面作适当的调整和修改,完成整幅画的创作。 涂色方法: 1、勾线涂色。先用油画棒轻轻地勾出轮廓,再按作画需要涂上颜色; 2、直接涂色。不勾轮廓,直接用油画棒在砂纸(砂布)上描绘对象; 3、叠加涂色。在涂完第一层颜色后,可根据需要用相同或不同的颜色再涂第二层、第三层颜色; 4、用力变化。在涂颜色时,用力有轻重的变化,会使画面颜色出现浓淡变化,产生立体感和空间感。
超写实的绘画叫“坦培拉绘画”,技法和材料很复杂,介绍一本书《坦培拉绘画技法》--刘孔喜著,刘孔喜,1952年生于河北省固安县,首都师范大学美术学院教授,中国美术家协会会员,中国版画协会会员。1981年毕业于鲁迅美术学院版画系,获学士学位,1985年研究生毕业于鲁迅美术学院版画系,获硕士学位,导师是朱鸣冈教授。毕业后留校任教。1989年调至首都师范大学。1993年至1994年作为客座研究员在日本东京武藏野美术大学油画学科专修坦培拉绘画技法和油画古典技法,导师是根岸正教授、齐藤国靖、铃木民保副教授。主要的作品参展及获奖情况:《岁月》参加第二届全国青年美术作品展览(1980年);《赫哲渔乡》参加第七届全国版画展览和加拿大中国版画展(1981 年),并在1982年参加巴黎春季沙发展,获辽宁省政府优秀文艺作品年奖,由辽宁省博物馆收藏;《太行山村十月忙》参加第六届全国美术作品展览(1984);《老歌——革命人永远是年轻》参加全国“庆祝建党80周年全国美术作品展览”(2000年),获优秀奖;等等。论文多次刊登在《美术观察》、《中国油画》、《美术大观》等专业杂志上。个人专著《百家画库·中国美术家刘孔喜专集》、《油画家刘孔喜写生集》由辽宁美术出版社出版。《坦培拉绘画技法》由西苑出版社出版,并获首都师范大学第四届优秀科研成果二等奖。内容简介 坦培拉是一个特殊画种和绘画技法,是一位确实做过专门研习的学者,在学院中做了很多尝试和实验的教师,已有创作成就的中国坦培拉画家,奉献其宝贵的心血之作,不同于泛泛而论的一般技法书。书中讲解得条理分明、具体入微,使有志于探讨绘画技法的初学者,可比较容易地找到入门的途径。目录第一章 坦培拉绘画艺术概说一、什么是坦培拉绘画二、坦培拉绘画的艺术特色三、坦培拉绘画的历史与发展第二章 坦培拉绘画材料与工具的制备一、坦培拉绘画的支持体二、基底涂料的调配方法三、基底涂料的涂刷方法四、坦培拉绘画的媒介剂——鸡蛋乳液的制作方法五、坦培拉绘画颜料的选择与调制方法六、坦培拉绘画用笔与调色器具七、坦培拉绘画的辅助工具材料第三章 坦培拉绘画的技法与步骤一、传统坦培拉绘画的技法与步骤二、现代坦培拉绘画的技法与步骤第四章 坦培拉绘画的特殊技法一、制作画面肌理二、刀具划、刻、刮三、板刷震敲溅洒施色四、拓印施色五、蘸擦、按压施色六、砂纸打磨第五章 粘贴金、银箔与箔上表现技法一、主要材料与工具的制备二、粘贴金、银箔三、局部贴箔与补箔四、箔上表现技法第六章 坦培拉绘画作品的上光与保护一、完全不上光的坦培拉绘画二、上亚光没油的坦培拉绘画三、上光油的坦培拉绘画四、防止画面刮碰损毁五、作品防潮防霉六、作品的日常清洁七、作品的移动搬运八、坦培拉绘画作品的修复第七章 坦培拉绘画作品赏析一、契马布埃作品赏析二、乔托作品赏析三、安吉利柯作品赏析四、弗朗西斯卡作品赏析五、波提切利作品赏析六、波拉约洛作品赏析七、谢洛夫作品赏析……
什么是“坦培拉”绘画?坦培拉是英语 Tempera 的音译,来源于古意大利语,意为“调和”“搅拌”,后泛指一切由水溶性、胶性颜料及结合剂组成的绘画,也常单用于鸡蛋等乳性胶结合剂组成的绘画。中国有“蛋培拉”“丹培拉”等多种译音。也有根据使用媒介译作“蛋清胶粉画”“蛋清画”“蛋白画”“蛋彩画”等。坦培拉并非只使用蛋液,也使用其它材料做媒介,所以音译较为恰当。通常人们以画家使用的颜料来鉴别各类画种,以颜料中所含的粘合剂(媒介)来为颜料命名,即色粉与油结合是油画颜料;色粉与阿拉伯胶结合是水彩颜料;色粉与植物胶或骨胶结合是中国画颜料;色粉与蜡结合是蜡笔或彩色铅笔;色粉与鸡蛋等乳液结合就是坦培拉颜料。坦培拉的特殊性质在于它是一种乳液结合剂,乳液是一种多水而不透明的乳状混合物,含有油和水两种成分,多使用蛋黄或全蛋为乳化剂,然后打入适量的亚麻仁油和树脂油。在乳液中,油分子稳定地分散于水中,两者结合可以得到一种强有力的乳浊液,将这种乳浊液调和色粉加水稀释描绘于画面,数秒钟后就能变干,随着时间的推移结膜、变硬,坚韧牢固不再为水所溶。欧洲古代画家发现并运用了乳液的亲油亲水性,发明了坦培拉绘画。除鸡蛋坦培拉外,还有水胶坦培垃、干酪素坦培拉等。坦培拉颜料多水时薄如水彩,透明流畅;少水时则饱满沉稳,适于精细描绘。坦培拉绘画有绸缎般的悦目光泽,自然、柔和是其特色。由于颜料能速干,画家们在绘制过程中无须等待,可连续作画,缺点是不能像水彩那样晕染产生“水味和湿气”。坦培拉绘画稳定、牢固,最能保持颜料的鲜艳度,寿命比其它画种(包括油画)长。用鸡蛋调色作画可追溯到古希腊和中世纪,属坦培拉的雏形。据说13世纪佛罗伦萨画家契马布埃首创坦培拉技法,其弟子乔托加以完善,后来此技法盛行于意大利、尼德兰和法兰德斯等国家和地区。油画的形成发展,使它一度受到冷落,当代艺术家在研究古典绘画作品时重新发现了它的艺术价值,而且开始探索坦培拉绘画更广泛的表现空间。
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现在的论文大多都要钱的,免费的很少啊。我都找了好长时间了,是关于减速器壳的工艺设计。都要钱的,郁闷!