電子拉力機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)中控制器的設(shè)計(jì)
瀏覽次數(shù)：4208更新日期：2018-01-29
電子拉力機(jī)的計(jì)算機(jī)操控體系是經(jīng)過(guò)檢查傳感器、液壓操控泵站、繼電器、計(jì)算機(jī)等構(gòu)成閉環(huán)的操控體系，體系可以根據(jù)預(yù)設(shè)的拉力對(duì)試件緩慢加力，使工件所遭到的拉力值到達(dá)設(shè)定值，并在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)堅(jiān)持拉力，以測(cè)驗(yàn)試件在設(shè)定的拉力和設(shè)定的時(shí)間內(nèi)是不是可以到達(dá)強(qiáng)度要求。電子拉力機(jī)的計(jì)算機(jī)操控軟件具有數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理、保留，數(shù)據(jù)庫(kù)保護(hù)與查詢，報(bào)表打印等功能。
電子拉力機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)中控制器的設(shè)計(jì)：
1.不可迷信各種名稱(chēng)的控制算法。電子拉力機(jī)的很多類(lèi)型的控制算法，有經(jīng)典控制，有現(xiàn)代控制，如PID控制、模糊控制、自適應(yīng)控制、智能控制、變結(jié)構(gòu)控制、神經(jīng)元控制等等，但是理論都是有前提的，就是被控系統(tǒng)可以建模，根據(jù)某個(gè)模型方程推導(dǎo)得到幾個(gè)簡(jiǎn)單的解。現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)與理論的系統(tǒng)是不同的，頂多是近似，所以實(shí)際控制效果要打折扣。工業(yè)上用的控制器首要目標(biāo)是穩(wěn)定，然后再考慮性能，因此在實(shí)踐上盡可能簡(jiǎn)單可靠。
2.拍腦袋算法。設(shè)計(jì)控制算法既需要本科的控制理論基礎(chǔ)拉力機(jī)，同時(shí)還需要電機(jī)傳動(dòng)或者液壓傳動(dòng)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)和工程實(shí)踐。現(xiàn)階段試驗(yàn)機(jī)用的控制算法，基本上還是PID算法，然后加以變化，實(shí)質(zhì)上沒(méi)有理論的支持，都是憑幾年的調(diào)試經(jīng)驗(yàn)感覺(jué)加上了一些經(jīng)驗(yàn)參數(shù),適用面比較狹窄。
3.沒(méi)有的控制算法。不論哪種控制算法都是有針對(duì)性的，所謂的優(yōu)控制只有在特定工況下才能實(shí)現(xiàn)。電子拉力機(jī)的控制算法肯定是不可能適應(yīng)電子試驗(yàn)機(jī)的，即使同一個(gè)拉力機(jī)控制系統(tǒng)。
4.控制范圍和精度來(lái)自測(cè)量范圍和精度。速度檢定應(yīng)該是經(jīng)過(guò)短暫過(guò)渡后一段時(shí)間的平均速度，理論上反正是一個(gè)碼的誤差，平均時(shí)間越長(zhǎng)，速度精度越高，可以簡(jiǎn)單估算。當(dāng)然保壓控制的精度直接就是測(cè)量精度。
5.控制頻率沒(méi)必要很高。試驗(yàn)機(jī)控制系統(tǒng)的頻率響應(yīng)瓶頸熔融指數(shù)儀在于加載驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
6.電子拉力機(jī)控制有其特殊的平穩(wěn)調(diào)速要求。除非特殊要求，材料試驗(yàn)從啟動(dòng)到建立速度需要一個(gè)過(guò)渡，恒速加載到保持需要一個(gè)過(guò)渡，不同控制環(huán)的切換也要求輸出連續(xù)。
7.不能忽視負(fù)載的影響。拉力機(jī)系統(tǒng)的負(fù)載就是被試驗(yàn)的對(duì)象，由于試件材料的特殊性，在試驗(yàn)過(guò)程中試件的特殊變化可能影響這個(gè)系統(tǒng)的性能，甚至破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
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