数字化电磁谐振控制系统技术方案

本发明专利技术涉及高频疲劳试验技术领域，尤其涉及一种数字化电磁谐振控制系统，人机交互单元用于为伺服控制单元和谐振控制单元设置预定参数，保存测试目标的测试报告及测试记录并绘制测试曲线；以太网接口单元用于实现人机交互单元与伺服控制单元和谐振控制单元之间的通讯；伺服控制单元由依次连接的伺服控制模块

【技术实现步骤摘要】
数字化电磁谐振控制系统


[0001]本专利技术涉及高频疲劳试验
，尤其涉及一种数字化电磁谐振控制系统
。

技术介绍

[0002]电磁谐振高频试验系统由于其频响高
、
节能
、
操作方便等优点，在构件疲劳及材料力学疲劳测试等行业中得到广发应用，通过配备不同的夹具，可实现三点弯
、
板试样
、
拉伸试样
、
螺栓
、
链条及部分构件的疲劳性能测试
。
传统的电磁谐振控制采用模拟电路方式，通过多种跟随器
、
反相器及不同程度的滤波方式，实现传感器信号的放大
、
转换，再经过门电路的处理，实现最终电流输出，控制电磁装置运行，模拟电路组成的电磁谐振控制系统非常庞大，较为笨重，针对不同行业试验需求需更换不同的电路，由于电路的更换需要经过制板
、
调试等非常繁琐步骤，因此无法每次都重新更换电路，且模拟电路的抗干扰能力较差，当外部电源纹波较大或者电路的制板过程中出现瑕疵都会导致试验中毛刺较本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种数字化电磁谐振控制系统，用于通过电磁谐振疲劳试验设备对试样进行高频疲劳试验，所述电磁谐振疲劳试验设备包括横梁，其特征在于，所述数字化电磁谐振控制系统包括人机交互单元
、
以太网接口单元
、
伺服控制单元和谐振控制单元，其中，所述人机交互单元用于为所述伺服控制单元和所述谐振控制单元设置预定参数，保存测试目标的测试报告及测试记录并绘制测试曲线；所述以太网接口单元用于实现所述人机交互单元与所述伺服控制单元和所述谐振控制单元之间的通讯；所述伺服控制单元由依次连接的伺服控制模块
、
伺服驱动器模块
、
伺服电机模块
、
位移及负荷传感模块以及传感器采集模块构成闭环回路，其中，所述伺服控制模块包括
DSP
子模块和
FPGA
子模块，所述伺服控制模块用于通过
DSP
子模块发送模拟量信号；所述伺服驱动器模块用于将所述模拟量信号转换为所述伺服电机模块的控制模式，从而驱动所述伺服电机模块运行；所述伺服电机模块用于控制所述横梁进行上下运动；所述位移及负荷传感模块用于测试所述横梁的位移以及所述试样所受的张力和
/
或拉力；所述传感器采集模块用于实时采集所述横梁的位移以及所述试样所受的张力和
/
或拉力，经滤波和放大后输送至所述
FPGA
子模块；所述
FPGA
子模块用于对所述横梁的位移以及所述试样所受的张力和
/
或拉力进行标定和调零，并输送至所述
DSP
子模块，所述
DSP
子模块根据标定和调零后的所述横梁的位移以及所述试样所受的张力和
/
或拉力调整所述模拟量信号；所述谐振控制单元由依次连接的鉴相控制模块
、
功率放大模块
、
电磁装置模块
、
负荷传感模块
、
均值载荷模块
、
交变载荷模块和采集模块构成闭环回路，所述鉴相控制模块包括
DSP
子模块和
FPGA
子模块，所述鉴相控制模块用于通过所述
DSP
子模块向所述功率放大模块输送
PWM
控制信号；所述功率放大模块用于放大并向所述电磁装置输送所述
PWM
控制信号；所述电磁装置模块用于根据接收的所述
PWM
控制信号进行振动；所述负荷传感模块用于通过负荷传感器获得载荷实时值，并将所述载荷实时值转换为交变载荷实时值；所述均值载荷模块用于将所述载荷实时值输入均值载荷电路获得均值载荷实时值；所述交变载荷模块用于将所述交变载荷实时值输入交变载荷电路获得交变载荷峰值；所述采集模块用于采集并向所述鉴相控制模块输送所述交变载荷峰值；所述鉴相控制模块用于利用
FPGA
子模块将所述交变载荷峰值和所述人机交互单元输出的交变载荷命令输入鉴相电路并获得鉴相电压，所述
DSP
子模块根据所述鉴相电压重新调整
PWM
控制信号
。2.
根据权利要求1所述的数字化电磁谐振控制系统，其特征在于，所述太网接口单元包括以太网芯片，所述以太网芯片和所述
FPGA
子模块通过接口互连，所述
FPGA
子模块通过操作所述以太网芯片的寄存器，实现所述人机交互单元与所述伺服控制单元和所述谐振控制单元之间的通讯
。3.
根据权利要求1所述的数字化电磁谐振控制系统，其特征在于，所述均值载荷电路包括第一运算放大器
、
第一电阻
、

【专利技术属性】
技术研发人员：孙健，杨秀光，孙鹏，苗天祺，韩明，杨添博，刘杰华，朱永超，
申请(专利权)人：中机试验装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：