电液伺服试验机数字控制技术.pdfVIP

2013年 7月 机械设计与制造工程 Ju1．2O13 第42卷 第 7期 MachineDesignandManufacturingEngineering Vo1．42No．7 DOI：10．3969／j．issn．2095—509X．2013．07．012 电液伺服试验机数字控制技术 李春玉 ，李满昌 (1．长春职业技术学院技术装备处，吉林 长春 130021) (2．长春试验机研究所，吉林 长春 130022) 摘要：讨论了电液伺服试验机的数字控制技术。首先介绍数字控制器较模拟控制器的优点。然后 对国际上主要试验机厂商的控制器的主要特点进行简单比较，最后介绍了TEST2000数字控制器 的原理及技术特点。 关键词：DSP；数字伺服控制；模拟伺服控制；设备驱动程序 中图分类号：TP23 文献标识码 ：A 文章编号：2095—509X(2013)07—0043—04 电液伺服试验机主要用于测试各种金属材料、 以DSP为核心的数字控制系统结构简单可 高强塑料以及类似材料的动静力学性能。控制系统 靠。一块DSP芯片可以完成如 PID运算、函数发 作为其核心组成部分，对整机的试验功能、试验频响 生、数据采集控制等多项功能，而每项功能在模拟 以及试验可靠性等都起到至关重要的作用。结合现 技术时期近乎是需要一块独立的电路板去完成。 代数字控制技术、计算机技术以及软件技术，研制出 原来用几块电路板，几十甚至上百个元件完成的功 一 种功能丰富、高性能数字控制系统，提高电液伺服 能现在用一块芯片就可以完成，这给生产和调试带 试验机的性能，对材料科学研究中材料性能指标的 来了很大便利。 测量与新型材料的探求，具有重要的意义。 1．2 功能的优化 模拟控制器上一般只能实现简单的控制，而且 1 模拟控制系统与数字控制系统比较 控制参数会随着器件的老化而发生变化。对一些 近年来，随着电子技术、计算机技术以及控制 特殊波形如叠加波、组合波形、随机波形等的实现 技术的发展，数字伺服控制技术已经逐渐取代了模 很复杂，既使实现了也会需要一个庞大的电路。在 拟伺服控制技术 ，使电液伺服控制技术进入了一个 数字控制系统里，各种波形可以通过数字信号处理 新的阶段——数字化时代。数字技术的应用所带 器实时计算产生，可以将各种先进的控制算法进行 来的便利是非常巨大的。下面通过简单的比较可 实际的应用，增强了系统的设计灵活性与可靠性。 以看出数字控制器较模拟控制器的优越性。 1．1 结构 的优化 2 国际上主要试验机厂商动态控制器特点 模拟系统采用的分立元件较多，通常需要多块 由于数字控制技术与模拟技术相比有着巨大 电路板才能构成一个系统，这样给装配和调试带来 的优势，国际上各大公司纷纷推出了自己的数字控 了很多不便。如果发生故障对设备的检修也需要 制系统，模拟系统在市场上已经很少见，目前只有 大量时间。以函数发生器为例，通常包含波形存储 美国MTS公司仍在出售一款407型模拟控制器。 器、分频器、译码器、均值产生电路、幅值产生电路 下面列举国际上比较有名望的试验机制造商 等部分，整个函数发生器就是一块独立的电路板。 如MTS、MOOG、DOLl、长春试验机研究所有限公司 当一个元件发生故障会导致整个电路板无法正常