應用於力學環境試驗設備的控制系統的製作方法
2023-11-06 06:14:57 1
應用於力學環境試驗設備的控制系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種應用於力學環境試驗設備的控制系統，包括控制單元、功率放大單元和傳感單元，所述控制單元分別經功率放大單元及傳感單元與振動臺連接，形成第一閉環控制迴路，進一步的，所述控制單元與功率放大單元之間還設有波形調節單元，且所述波形調節單元分別經功率放大單元及傳感單元與振動臺連接，形成第二閉環控制迴路。本實用新型通過構建雙閉環控制迴路，同時實現了對振動波形的大小和失真度的調整，並且對振動臺和功率放大單元的失真度無嚴格要求，工作量小，成本更為低廉。
【專利說明】應用於力學環境試驗設備的控制系統
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種環境試驗系統，尤其涉及一種力學環境試驗設備控制系統， 屬於環境試驗【技術領域】。
【背景技術】
[0002] 振動試驗屬於環境試驗的一種，是在現場或實驗室對振動系統的實物或模型進行 的試驗，目前在航空航天、動力機械、交通運輸、建築、環境保護、勞動保護等諸多領域被廣 泛應用。其中，前述振動系統是受振動源激勵的質量彈性系統，如機器、結構或其零部件、生 物體等。而常見振動試驗包括響應測量、動態特性參量測定、載荷識別以及振動環境試驗等 內容，一般是利用電動振動臺等設備實現的。
[0003] 參閱圖1，傳統電動振動臺在工作時，通常是由控制單元、功率放大單元、振動臺和 傳感單元構成一閉環控制迴路。但這樣的控制方式僅能對正弦波的峰值V p和有效值VMS實 現控制，對其失真度則基本不會涉及。而正弦波波形的失真會導致振動能量出現差異，進而 使測試結果超差，嚴重時會損壞實驗產品。為克服這個問題，現有的方式主要是通過對功率 放大單元和振動臺的失真度進行控制，使其分別小於1%和10%，但這樣會使得工作量急劇 增大，並大幅提高成本，且對波形失真度的改善也非常有限。 實用新型內容
[0004] 本實用新型的目的在於提出一種應用於環境試驗設備的新型控制系統，其能有效 改善波形，從而獲得良好測試結果。
[0005] 為實現前述發明目的，本實用新型採用的技術方案如下：
[0006] 一種力學環境試驗設備控制系統，包括控制單元、功率放大單元和傳感單元，所述 控制單元分別經功率放大單元及傳感單元與振動發生裝置連接，形成第一閉環控制迴路， 並且所述控制單元與功率放大單元之間還設有波形調節單元，所述波形調節單元分別經功 率放大單元及傳感單元與振動發生裝置連接，形成第二閉環控制迴路。
[0007] -種應用於環境試驗設備的控制方法，包括：
[0008] 將振動臺的控制單元分別經功率放大單元和傳感單元與振動發生裝置連接，形成 第一閉環控制迴路，從而至少實現對正弦波波形大小的控制；
[0009] 以及，在所述控制單元與功率放大單元之間設置波形調節單元，並使所述波形調 節單元分別經功率放大單元和傳感單元與振動發生裝置連接，形成第二閉環控制迴路，從 而至少實現對正弦波失真度的控制。
[0010] 進一步的，所述振動發生裝置可選自各類電動、電液、電磁振動試驗設備，例如電 動振動臺，但不限於此。
[0011] 進一步的，所述傳感器單元可選自加速度傳感器、速度傳感器等，但不限於此。
[0012] 進一步的，所述控制單元包括電動振動臺的控制系統,但不限於此。
[0013] 與現有技術相比，本實用新型至少具有如下優點：僅需通過對現有振動試驗設備 控制系統進行調整，即可同時對正弦波峰值、失真度等參數實現有效控制，進而有效提高測 試結果的準確度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 圖1是現有振動試驗設備控制系統的結構示意圖；
[0015] 圖2是本實用新型一典型實施方案中一種振動試驗設備控制系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016] 以下結合附圖及較佳實施例對本實用新型的技術方案作進一步的說明。
[0017] 參閱圖1，在現有振動試驗設備的控制系統之中，通常是將振動發生裝置(或可稱 為"振動臺"）的控制單元分別經功率放大單元及傳感單元與振動臺連接，形成第一閉環控 制迴路，其中，控制單元依據傳感器監測的振動臺的振動波的峰大小信息，實時對振動臺的 工作狀態進行調整，但其只能對峰值和有效值等參數進行調整，對振動波的品質等則無法 控制。
[0018] 而在本實施例中，請參閱圖2,該振動試驗設備的控制系統除包含前述第一閉環控 制迴路之外，還構建了一第二閉環控制迴路，其包括設置在控制單元與功率放大單元之間 的波形調節單元，該波形調節單元分別經功率放大單元及傳感單元與振動臺連接，藉此波 形調節單元，還可依據傳感單元輸送的信號，對振動波形的失真度進行調整。
[0019] 本實施例通過前述第一、第二閉環控制迴路的配合，同時實現了對振動波形的大 小、失真度的調整，並且對振動臺和功率放大單元的失真度無嚴格要求，工作量小，成本更 為低廉。
[0020] 需要說明的是，除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。但是，凡採 用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本實用新型要求的保護範圍。
【權利要求】
1. 一種應用於力學環境試驗設備的控制系統，包括控制單元、功率放大單元和傳感單 元，所述控制單元分別經功率放大單元及傳感單元與振動發生裝置連接，形成第一閉環控 制迴路，其特徵在於，所述控制單元與功率放大單元之間還設有波形調節單元，所述波形調 節單元分別經功率放大單元及傳感單元與振動發生裝置連接，形成第二閉環控制迴路。
2. 根據權利要求1所述的應用於力學環境試驗設備的控制系統，其特徵在於所述振動 發生裝置包括電動或電磁振動發生設備。
3. 根據權利要求2所述的應用於力學環境試驗設備的控制系統，其特徵在於所述振動 發生裝置採用電動振動臺。
4. 根據權利要求1所述的應用於力學環境試驗設備的控制系統，其特徵在於所述傳感 器單元包括加速度傳感器和/或速度傳感器。
5. 根據權利要求1-3中任一項所述的應用於力學環境試驗設備的控制系統，其特徵在 於所述控制單元包括電動振動臺的控制系統。
【文檔編號】G01M7/02GK203869834SQ201420158043
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年4月2日 優先權日:2014年4月2日
【發明者】毛成龍 申請人:蘇州泰斯特測控科技有限公司