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伺服電動缸在地震模擬平臺中的應用

文章出處:合富源 人氣:發表時間:2019-06-26 14:19
伺服電動缸利用其出色的可控性和相對較低的成本,特別是其核心部件 - 交流伺服電機具有高控制精度,良好的加速性能,良好的扭矩頻率特性和過載能力,利用電動缸可以實現地震模擬。


 
伺服電動缸在地震模擬平臺中的應用
伺服電動缸憑借其成本低,控制簡單。它在地震教學示范,部件和小型結構振動臺實驗方面具有突出的優勢,具有廣闊的應用前景。
 
 
將伺服電動缸與微機控制技術相結合,實現單向地震波的模擬輸出。結果表明,在一定加速度范圍內仿真結果良好,模擬極限加速度值和仿真效果取決于交流伺服電動缸的性能和工作臺負荷。
 
 
在地震模擬中,大型液壓伺服驅動器經常考慮推力和加速度要求,但成本高,不利于地震模擬研究的發展和推廣。
 
 
組件和小型結構的振動臺試驗的優點非常突出,應用前景廣闊。系統驅動力由伺服電動缸及其相關的驅動器提供。
 
 
電動缸的行程為120mm,
輸出力為17kN,
速度為100mm/s。
電動缸伺服電機為Panasonic MINASA4系列,
型號為MSMA202P1H,
額定功率為2.0kW;
驅動器型號是MEDDT7364。
 
 
系統主機控制單元是PC和PCI控制卡。此外,它還包括一個加速度傳感器和一個0.8米×0.6米的鋁合金振動臺及其相關的底座和導軌。僅使用位置控制模式將使系統的帶寬太低,無法滿足地震模擬實驗中的系統帶寬要求。
 
 
三參數控制模式可以實現對寬頻帶的穩定控制。系統的閉環控制由PID調節器調節。 由于使用開放式CNC系統,根據三參數控制模式的原理,位移控制對應于較低頻率,速度控制對應于高頻,并且加速控制對應于較高頻率。
 
 
PID調節器通過計算機編程實現。考慮到行程限制的設計,使用位置PID控制算法,PID控制操作在控制過程中由計算機完成。