[发明专利]一种电子式动态试验机测控系统

说明书

本发明公开了一种电子式动态试验机测控系统，所述电子式动态试验机测控系统包括计算机和多个测控装置。计算机内部装有上位机软件，用于实时接收来自动态控制器以太网上送的数据，不同通道的各种不同波形的PID参数由上位机软件进行保存，其可根据不同通道、不同波形、不同频率、不同幅值进行PID参数智能识别、模糊处理以及在线下发应用，从而减少了现场调定参数过程的复杂性。另外本发明将测控频率和通信频率区分，动态控制器按照预设的采集周期采集伺服电机光电编码器以及力传感器的反馈数据，根据预设的发送周期将采集到的反馈数据统一上传至计算机进行处理从而提升了硬件的执行效率。

技术领域

本发明涉及试验机测控领域，属于一种电子式动态试验机测控系统。

背景技术

目前，大部分动态试验机在进行试验的时候，都采用同步采集和发送的模式以对测控设备进行有效的反馈控制。当频率较高时，虽然测控精度得到提升，但系统负荷大，测控精度低，反之，当频率较低时，虽然系统负荷得到了缓解，但不可避免地测控精度难以得到保证，两者极难达到平衡，通常只能根据任务需求倾向其中一种效果，硬件执行效率极低。

另外，部分研究人员提出设置多条测控通道进行同步测控，然而该类型的试验机存在现场调定参数过程的复杂的问题，通道数越多，测试项目类型越多，参数调定过程的复杂度增长幅度越大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种硬件的执行效率高，可自动识别和生成参数的电子式动态试验机测控系统。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电子式动态试验机测控系统，所述电子式电动试验机测控系统包括：

计算机，其内部安装有上位机软件；

至少一组测控装置，每组测控装置构成一路测控通道，每组测控装置均包括动态控制器、水平安装在试验台上的力传感器，以及依次连接的伺服电机驱动器、伺服电机编码器和伺服电机，伺服电机的电缸竖直悬置在力传感器上方，在伺服电机驱动器的作用下竖直移动，力传感器和伺服电机驱动器均与动态控制器连接；动态控制器的内部安装有嵌入式软件，通过以太网与计算机进行通信连接；

所述上位机软件内设置有用于保存所有测控通道对应的多种动态波形的PID参数的PID参数数据库，计算机接收外部导入的实验项目，解析得到该实验项目对应的目标测控通道、动态波形、波形频率和波形幅值，结合PID参数数据库自动识别得到对应的PID参数，对识别结果进行模糊处理后生成对应的动态控制参数，将动态控制参数下发至动态控制器；

所述动态控制器根据计算机下发结果为对应的测控通道设置对应的PID参数，采用前馈和PID智能控制算法生成对应的动态波形以对伺服电机的工作状态进行调整，并且按照预设的采集周期采集伺服电机和力传感器的反馈数据，根据预设的发送周期将采集到的反馈数据统一上传至计算机进行处理，测控过程中动态控制器自身不保存PID参数；所述发送周期大于所述采集周期。

进一步地，所述嵌入式软件还用于：

在所述测控系统上电时进行自检；

在测控过程中，生成用于控制伺服电机的动态波形，根据预设的采集周期动态采集测控通道反馈的AD值和脉冲信号，以及根据预设的发送周期对测控系统进行异常诊断处理，将异常诊断结果和该发送周期内的采集结果整合成当前发送周期的上送数据发送至计算机。

进一步地，所述动态控制器的脉冲发生方式在识别到特征点后自动进入脉冲频率重新初始化生成并对PID参数进行实时调节，以发送下一周期的脉冲波形并更新对应的脉冲频率值。

所述动态控制器在识别到特征点后自动进入对PID参数进行实时调节，以发送下一周期的脉冲波形并更新对应的脉冲频率值。

进一步地，所述动态控制器生成的目标波形类别包括且不限于方波、正弦波、锯齿波和三角波。