作表面的工件，并且体积小承载适中精度高结构简单控制方便，具有很高的实用价值和市场空间。

机械结构与液压传动系统设计四顶同步顶升系统由千斤顶超高压泵站控制系统和操作台四部分组成。

我们所设计的四顶顶升系统的主要参数是每只千斤顶高约，最大行程为，最大载荷为。

因千斤顶载荷较大，位置精度要求较高，故顶升速度不宜过大其应用经久入微分环节。

这就是通常所说的控制。

按照偏差的比例积分微分进行控制控制是连续系统控制理论中技术最成熟应用最为广泛的种控制技术。

它结构简单参数易于调整稳定性能好可靠性高，使它在控制理论和技术飞速发展的今天仍然具有强大的生命力，在长期应用中已经积累了丰富的经验。

特别是工业过程控制中，在决定系统参数的时候往往要借助现场调试和经验特别是工业过程控制中，在决定系统参数的时候往往要借助现场调试和经验，在这种情况下，控制就更显示它的威力。

它结构简单参数易于调整稳定性能好可靠性高，使它在控制理论和技术飞按照偏差的比例积分微分进行控制控制是连续系统控制理论中技术最成熟应用最为广泛的种控制技术。

部分内容简介比例环节来提高系统的快速性为了消除静态误差，提高精度，加强系统对参数变化的适应能力，引入积分环节为了提高系统对动态过程的预知能力，克服惯性的影响，引入微分环节。

这就是通常所说的控制。

按照偏差的比例积分微分进行控制控制是连续系统控制理论中技术最成熟应用最为广泛的种控制技术。

它结构简单参数易于调整稳定性能好可靠性高，使它在控制理论和技术飞速发展的今天仍然具有强大的生命力，在长期应用中已经积累了丰富的经验。

特别是工业过程控制中，在决定系统参数的时候往往要借助现场调试和经验，在这种情况下，控制就更显示它的威力。

其应用经久不衰，应用范围越来越广泛，改进方法也越来越多。

二十世纪年代发展成熟起来的现代控制理论和近几年发展的智能控制理论仍在大量的控制的方法和思想。

按照偏差的比例积分和微分进行控制是过程控制中应用最为广泛的种控制规律。

实际运行经验和理论分析都充分证明，这种控制规律在相当多的工业对象的控制中是可以得到较满意的控制效果的，在计算机控制系统里首先采用的控制算式也是。

设计要求及工作内容由单片机控制四个液压千斤顶以设定的速度同步顶升大重量工件。

要求四顶顶升时必须同步，顶升速度和高度可以人为设定。

设计具有位置检测功能的液压千斤顶。

设计千斤顶的液压回路。

设计单片机控制系统的电路。

设计相关控制算法。

使用进行仿真试验。

目标主要特色及工作进度目标设计个由液压驱动，单片机控制，使用控制算法的四顶同步顶升系统。

特色该系统具有位置检测和压力检测功能，可适用于不规则工作表面的工件，并且体积小承载适中精度高结构简单控制方便，具有很高的实用价值和市场空间。

机械结构与液压传动系统设计四顶同步顶升系统由千斤顶超高压泵站控制系统和操作台四部分组成。

我们所设计的四顶顶升系统的主要参数是每只千斤顶高约，最大行程为，最大载荷为。

因千斤顶载荷较大，位置精度要求较高，故顶升速度不宜过大，最大顶升速度应控制在以内。

千斤顶的动力系统有液压式气电式汽液两用式等，考虑到成本实用性使用舒适度等因素，我们最终选用了技术比较成熟的液压系统。

系统结构分析由于千斤顶的外形尺寸较大，需承受的较大的冲击载荷，所以初步拟定采用了法兰型液压缸的结构原型，并在此基础上针对液压千斤顶的使用特性进行调整。

为了适应复杂工作表面的工件，千斤顶的工作台与活塞杆应采用转动连接副相连。

当顶升系统工作时，液压千斤顶工作台可随工件表面形状进行自由转动调节，所以设计时将活塞杆顶部插入球头，与工作台形成转动副。

如图所示。

球头与活塞杆采用紧固螺钉固定。

为了能使顶升系统能够提供长时间而稳定的支撑力，采用锁母来提供机械支撑，当活塞上升时，锁母随其同步上升，到达预定位置后，活塞停止上升，再将锁母旋到螺纹底部，这时通过千斤顶箱体对锁母的支撑使得工作台所受载荷全部转变为锁母和活塞杆之间的梯形螺纹所受到的切应力。

这样即使是在油压压力不足或掉电的情况下也能稳定的承载重物。

由于光栅尺的尺寸较长，只能将活塞和活塞杆做成中空状来放置光栅传感器。

这样活塞与活塞杆之间就不宜采用螺母紧固，为方便起见，我们将活塞和活塞杆合为体，材料同为号钢。

工作时发光元件与光敏元件随活塞作同步运动，光栅尺下端固定在底盖上不动，光源与光栅尺的相对位移量通过读数头转化为数字信号传递给单片机。

图千斤顶的工作台与活塞之间的连接由于千斤顶的行程较长，达，当工作台旋转个角度去承载重物时容易产生较大的弯曲力矩使活塞杆折断。

所以有必要设计个支撑套进行保护。

支撑套与油缸壁之间采用通孔螺钉紧固。

图液压缸底盖的固定方式由于光栅传感器放在千斤顶内部，考虑到其信号线的连接问题，我们将油缸底盖与千斤顶底座之间留有定空间。

为了方便装卸，不宜将底盖与油缸焊接。

经过多方面的考虑，比较了多种方案后，采用了如图所示的方法固定底盖。

图中千斤顶底座处转有个螺纹孔，用个型号为的六角头螺栓将底盖顶起至油缸卡槽处。

螺杆长度比实际所需的长，可通过增加垫片的方法达到使个螺栓平均分配载荷的目的。

底盖上套有密封圈，防止漏油。

千斤顶底座与油缸通过个内六角螺钉紧固。

在底座和油缸两侧各开个通孔用于连接光栅传感器和压力传感器的信号线。

千斤顶零部件分析由于顶升系统可能会在比较恶劣的条件下使用，而且在装载和卸载重物时，可能会因操作不当而对千斤顶底座造成较大冲击，导致整个系统遭到破坏。

所以底座采用具有较高强度和韧性的球墨铸铁。

油缸是液压系统的主要零件，它与底座底盖油口导向套等零件构成密封的容器，用于容纳压力油液，同时还是活塞的运动轨道。

所以设计油缸时，应该正确的确定各部分的尺寸，保证液压缸有足够的输出力运动速度和有效行程，同时还必须具有定的强度，能足以承受液压力负载力和意外的冲击力缸筒的内表面应具有合适的公差等级表面粗糙度和形位公差等级，以保证液压缸的密封性运动平稳性和耐用性。

对油缸材料的可选空间很大，对其进行筛选需要有足够的耐心。

对油缸的要求要有足够的强度，能长期承受最高工作压力及短期动态压力而不致产生永久变形要有足够的刚度，能承受活塞侧向力和安装时的反作用力而不致产生弯曲内表面与活塞密封件及导向套的摩擦作用下，能长期工作而磨损很现新行状态和上次状态时，则有逻辑信号如表所列。

从表中可以看出，但把上次与本次的状态组合成个数码时，对于莫尔条纹上移的情况，两端的位总是不等，中间两位总是相等，对于莫尔条纹下移的情况，两端的位总是相等，中间两位总是不等。

利用这种明显相反的特点，通过逻辑电平辨别光栅移动方向。

因此，在位寄存器中，把输出接到输入端，把输出接到输入端，其意义也就是寄存原来的电平，用寄存现在的电平。

这样在中就形成了表中所列的代码。

从单片机送来的脉冲信号是接收数据的时钟信号，这个时钟信号的频率较高，但这个信号从的段输入时，就产生了这种情况只有当现行的电平变化时，才会产生表所列的编码如果电平不变，在中的的数码和中的数码会完全样。

例如而且不变，则接收数据信号从输入时，接收的结果为，当时，在接收后为。

这些情况有利于判别电平变化。

很明显，有如下结论当不变时，的和相同。

所以，只有当不等时，也不等当相等时，也相同。

当变化时，的寄存上次的数据，寄存当前的数据，即电平。

表中有，相同，不同时，莫尔条纹下移不同，相同时，莫尔条纹上移。

为了实现上面点结论，在图中采用了组成的逻辑电路。

当不变时，不应产生任何计数信号。

这时，由于不变，则有不等，也不等或者相同，也相同。

当不等时，就输出，同时也不等，也输出，这样，就会输出。

所以也就输出，它们都不会产生计数信号。

当相同，也相同时，输出，输出，故也输出，使必定输出，也不会产生计数信号。

在变化的情况下，当莫尔条纹上移时，则必有相同，不同。

这时，输出，输出，使输出。

因此，输出，输出输出的上升沿使位加减同步计数器进行加法计数。

当莫尔条纹下移时，必有不同，相同。

这时输出，输出，使输出。

因此，输出，输出。

输出的上升沿使位加减同步计数器进行减法计数。

位置计数电路由片串联组成，形成位计数器。

是位加减计数器，加法计数时，计数信号由端输入，进位信号从端输出减法计数时，计数信号由端输入，借位信号从端输出。

可以预置数据，预置数据从输入，接收预置数据的脉冲信号从端输入。

当时，接收输入的数据。

是清端，时清。

在预置和计数时，要求。

在图中，个的端连在起，通过电阻接，并经电容接地。

所以，爱接通电源的瞬间有使接收输入的数据，即清。

然后，的内容由和端的计数脉冲信号确定。

单片机通过口接收输出的位数据，从而得到光栅的现行位置。

位移传感器部分的设计转换器的选择由于单片机只能处理数字量，而系统所涉及的信号有数字量也有模拟量，就要进行模拟量向数字量或者数字量向模拟量的转换，这就需要解决单片机与和的接口问题。

转换器接口转换器用以实现模拟量向数字量的转换。

按转换原理可分为四种计数式双积分式逐层逼近式及并行转换器。

逐层逼近式转换器是种速度较快，精度较高的转换器，其转换时间大约在几微秒到几百微秒之间。

典型转换器芯片简介是位逐层逼近式转换器。

带个模拟量输入通道，有通道地址译码锁存器，输出带三态数据所存器。

启动信号为脉冲启动方式，最大可调误差为。

内部设有时钟电路，故时钟需由外部输入，的允许范围为，典型值为。