[发明专利]应用于环境试验设备的控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环境试验系统，尤其涉及一种应用于环境试验设备的控制系统及方法，属于环境试验技术领域。

背景技术

振动试验属于环境试验的一种，是在现场或实验室对振动系统的实物或模型进行的试验，目前在航空航天、动力机械、 交通运输、建筑、环境保护、劳动保护等诸多领域被广泛应用。其中，前述振动系统是受振动源激励的质量弹性系统，如机器、结构或其零部件、生物体等。而常见振动试验包括响应测量、动态特性参量测定、载荷识别以及振动环境试验等内容，并一般是利用电动振动台等设备实现的。

参阅图1，传统电动振动台在工作时，通常是由控制单元、功率放大单元、振动发生装置和传感单元构成一闭环控制回路。但这样的控制方式仅能对正弦波的峰值V_p和有效值V_rms实现控制，对其失真度则基本不会涉及。而正弦波波形的失真会导致振动能量出现差异，进而使测试结果不稳定。为克服这个问题，现有的方式主要是通过对功率放大单元和振动发生装置的失真度进行控制，使其分别小于1%和10%，但这样又会使得工作量急剧增大，并大幅提高成本，且对波形失真度的改善也非常有限。

发明内容

本发明的目的在于提出一种应用于环境试验设备的新型控制系统及方法，其能有效改善波形，从而获得良好测试结果。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种应用于环境试验设备的控制系统，包括控制单元、功率放大单元和传感单元，所述控制单元分别经功率放大单元及传感单元与振动发生装置连接，形成第一闭环控制回路，并且，所述控制单元与功率放大单元之间还设有波形调节单元，所述波形调节单元分别经功率放大单元及传感单元与振动发生装置连接，形成第二闭环控制回路。

一种应用于环境试验设备的控制方法，包括：

将振动发生装置的控制单元分别经功率放大单元及传感单元与振动发生装置连接，形成第一闭环控制回路，从而至少实现对正弦波波形大小的控制；

以及，在所述控制单元与功率放大单元之间设置波形调节单元，并使所述波形调节单元分别经功率放大单元及传感单元与振动发生装置连接，形成第二闭环控制回路，从而至少实现对正弦波失真度的控制。

进一步的，所述振动发生装置可以包括电动或电磁振动试验装置，例如，可以采用电动振动台，但不限于此。

进一步的，所述传感器单元可选自但不限于加速度传感器和/或速度传感器。

进一步的，所述控制单元包括电动振动台的控制系统。

与现有技术相比，本发明至少具有如下优点：仅需通过对现有振动试验设备控制系统进行调整，即可同时对正弦波峰值、失真度等参数实现有效控制，进而有效提高测试结果的准确度。

附图说明

图1是现有振动试验设备控制系统的结构示意图；

图2是本发明一较为优选的实施方案中一种振动试验设备控制系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。

参阅图1，在现有振动试验设备的控制系统之中，通常是将振动发生装置的控制单元分别经功率放大单元及传感单元与振动发生装置连接，形成第一闭环控制回路，其中，控制单元依据传感器监测的振动发生装置的振动波的峰大小信息，实时对振动发生装置的工作状态进行调整，但其只能对峰值和有效值等参数进行调整，对振动波的品质等则无法控制。

而在本实施例中，请参阅图2，该振动试验设备的控制系统除包含前述第一闭环控制回路之外，还构建了一第二闭环控制回路，其包括设置在控制单元与功率放大单元之间的波形调节单元，该波形调节单元分别经功率放大单元及传感单元与振动发生装置连接，藉此波形调节单元，还可依据传感单元输送的信号，对振动波形的失真度进行调整。

本实施例通过前述第一、第二闭环控制回路的配合，同时实现了对振动波形的大小、失真度的调整，并且对振动发生装置和功率放大单元的失真度无严格要求，工作量小，成本更为低廉。

需要说明的是，除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。但是，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。