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1．目標：
設(shè)計一個由液壓驅(qū)動，單片機控制，使用PID控制算法的四頂同步頂升系統(tǒng)。
1） 完成該產(chǎn)品的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計，畫出該產(chǎn)品的裝配圖盒零件圖；
2） 完成該產(chǎn)品的液壓回路設(shè)計，畫出液壓原理圖；
3） 完成該產(chǎn)品的單片機控制系統(tǒng)的設(shè)計，畫出單片機控制原理圖
4） 完成該產(chǎn)品的PID控制算法，并進行仿真試驗。
2．主要特色
該系統(tǒng)具有位置檢測和壓力檢測功能，可適用于不規(guī)則工作表面的工件，并且體積小、承載適中、精度高、結(jié)構(gòu)簡單、控制方便，具有很高的實用價值和市場空間。
3．工作進度
1）搜集資料寫開題報告，英文翻譯 2周
2）設(shè)計液壓千斤頂?shù)臋C械結(jié)構(gòu)，并繪制零件圖和裝配圖 4周
3）設(shè)計液壓千斤頂?shù)囊簤夯芈? 1周
4）單片機控制系統(tǒng)硬件設(shè)計，繪制電路原理圖 4周
5）撰寫畢業(yè)論文 2周
四、目標、主要特色及工作進度
畢業(yè)課題名稱：液壓伺服千斤頂系統(tǒng)設(shè)計
一、選題的依據(jù)及課題的意義
三、研究內(nèi)容及實驗方案
本課題主要包含千斤頂機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、液壓回路設(shè)計、單片機控制系統(tǒng)設(shè)計幾個部分。
在千斤頂機械結(jié)構(gòu)設(shè)計時，采用了法蘭型液壓缸原型，并在此基礎(chǔ)上針對液壓千斤頂?shù)氖褂锰匦赃M行了調(diào)整。最后成形時所包含的主要部件是底座、油缸、底蓋、活塞、導向套、支撐套、鎖母、球頭、工作臺和壓力傳感器及光柵傳感器。需要對重要部件進行強度校驗。
在液壓回路設(shè)計過程中，由于該頂升系統(tǒng)采用單片機控制，并配有壓力傳感器和光柵位移傳感器來檢測壓力信號和千斤頂?shù)奈灰屏?，所以可通過單片機控制油缸內(nèi)的壓力、進油口的流量和活塞的運動速度。這樣在一般液壓系統(tǒng)中常用到的節(jié)流閥、調(diào)速閥、背壓閥、減壓閥等元器件可不必使用到，液壓回路得到極大的簡化。最終的液壓回路是由油泵、二位四通電磁換向閥、平衡閥、溢流閥、濾油器和液壓缸組成。
在設(shè)計時將單片機控制系統(tǒng)劃分為鍵盤部分、顯示器部分、片外存儲部分、位移檢測電路部分、液壓檢測電路部分和電動機驅(qū)動部分這幾個模塊。
國外對同步系統(tǒng)的研究起步較早，在控制精度和噸位上都達到了較高水平。美國實用動力ENERPAC是這一行業(yè)的佼佼者，在澳大利亞的昆士蘭州，G&S 工程技術(shù) 服務公司就采用了 ENERPAC（恩派克）提供的同步頂升液壓系統(tǒng) 成功地完成了重達 3500 多噸的礦山巨型索斗鏟的頂升，誤差 小于 0.5mm。在上海因廣場改造而需要整體平移的上海音樂廳使用了ENERPAC公司開發(fā)的一套具有四組共60個高精度頂升點的計算機控制同步頂升和頂推系統(tǒng)，以小于0.2mm的誤差將建筑物同步頂升至預定高度并順利完成平移任務。
我國在這領(lǐng)域起步雖晚，但發(fā)展迅速，經(jīng)過多年的發(fā)展也獲得了許多曙目的成就，今年（2006年）1月4日，目前世界上最大的閘門——葛洲壩1號船閘重達200噸、面積相當于籃球場大的上游人字閘門安裝就位。此舉標志著我國自主研制的第一套大型船閘門同步頂升系統(tǒng)獲得成功。在上海興建的磁懸浮列車的關(guān)鍵基礎(chǔ)部件軌道梁是確保磁懸浮列車快速、平穩(wěn)、安全的重要保證，其加工精度要求非常高，但每段軌道梁長25米，重16噸，對其進行精確升舉困難重重，上海千斤頂廠自主開發(fā)的高精度同步頂升裝置不負眾望，順利完成任務，其同步頂升精度≤0.03mm，達到國際先進水平。我國浙江省海鹽縣有“千斤頂之鄉(xiāng)”的美譽。在千斤頂和同步系統(tǒng)方面形成規(guī)?；a(chǎn)，年生產(chǎn)能力達800萬臺以上，銷量位居世界前列。
隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展，工業(yè)化程度的不斷深入，大尺寸、大重量、不規(guī)則表面的工件越來越多的成為工廠加工的對象。而在加工過程中如何將這些工件準確的提升至預定位置則成為最難解決的問題，這時傳統(tǒng)的千斤頂和起重機等設(shè)備就顯示出先天不足的缺陷來。也正是在這種環(huán)境下，同步頂升系統(tǒng)應運而生，并在建筑、機械加工、造船等行業(yè)扮演著越來越重要的角色。同步頂升系統(tǒng)是由控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制多個千斤頂，使其具備頂升大重量、大體積、復雜工作表面的工件的能力，并具有同步升降、點動升降、連續(xù)升降、側(cè)翻仰俯等功能的機電一體化設(shè)備。其控制系統(tǒng)可以是微機、單片機、可編程控制器等；其動力系統(tǒng)有液壓式、氣電式、汽液兩用式等；噸位從幾百公斤到幾千噸不等，主要由動力方式和千斤頂?shù)膫€數(shù)來決定 。由于其體積小、承載重、精度高、結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、使用靈活等優(yōu)點被廣泛的用于電力、建筑、機械制造、礦山、鐵路橋梁、造船等多種行業(yè)中發(fā)揮了極其重要的作用?；趩纹瑱C控制、液壓傳動的四頂頂升系統(tǒng)是較常見的，控制算法較簡單的一種。由于其控制簡便、噸位適中、價格也很低廉的優(yōu)點得其在中小企業(yè)、民營單位甚至輕工業(yè)領(lǐng)域都有很高的使用度。其重要性不言而喻，對其進行研究和開發(fā)具有很大的市場空間和實用價值。
二、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻綜述）