伺服電動(dòng)缸在地震模擬平臺中的應(yīng)用
文章出處：合富源 人氣：發(fā)表時(shí)間：2019-06-26 14:19
伺服電動(dòng)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(jī)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(dòng)缸可以實(shí)現(xiàn)地震模擬。
伺服電動(dòng)缸憑借其成本低，控制簡單。它在地震教學(xué)示范，部件和小型結(jié)構(gòu)振動(dòng)臺實(shí)驗(yàn)方面具有突出的優(yōu)勢，具有廣闊的應(yīng)用前景。
將伺服電動(dòng)缸與微機(jī)控制技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)單向地震波的模擬輸出。結(jié)果表明，在一定加速度范圍內(nèi)仿真結(jié)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(dòng)缸的性能和工作臺負(fù)荷。
在地震模擬中，大型液壓伺服驅(qū)動(dòng)器經(jīng)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(fā)展和推廣。
組件和小型結(jié)構(gòu)的振動(dòng)臺試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)非常突出，應(yīng)用前景廣闊。系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)力由伺服電動(dòng)缸及其相關(guān)的驅(qū)動(dòng)器提供。
電動(dòng)缸的行程為120mm，
輸出力為17kN，
速度為100mm/s。
電動(dòng)缸伺服電機(jī)為Panasonic MINASA4系列，
型號為MSMA202P1H，
額定功率為2.0kW;
驅(qū)動(dòng)器型號是MEDDT7364。
系統(tǒng)主機(jī)控制單元是PC和PCI控制卡。此外，它還包括一個(gè)加速度傳感器和一個(gè)0.8米×0.6米的鋁合金振動(dòng)臺及其相關(guān)的底座和導(dǎo)軌。僅使用位置控制模式將使系統(tǒng)的帶寬太低，無法滿足地震模擬實(shí)驗(yàn)中的系統(tǒng)帶寬要求。
三參數(shù)控制模式可以實(shí)現(xiàn)對寬頻帶的穩(wěn)定控制。系統(tǒng)的閉環(huán)控制由PID調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)。 由于使用開放式CNC系統(tǒng)，根據(jù)三參數(shù)控制模式的原理，位移控制對應(yīng)于較低頻率，速度控制對應(yīng)于高頻，并且加速控制對應(yīng)于較高頻率。
PID調(diào)節(jié)器通過計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)。考慮到行程限制的設(shè)計(jì)，使用位置PID控制算法，PID控制操作在控制過程中由計(jì)算機(jī)完成。
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