[实用新型]一种振动控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种振动控制系统，具体涉及一种振动控制器。

背景技术

振动控制系统一般由振动台、控制器、功率放大器、计算机、加速度传感器等组件组成。计算机(PC)通过安装的控制软件操作振动控制器，设定振动控制的目标谱，振动控制器根据设定的目标谱输出信号给功率放大器，功率放大器放大信号后驱动振动台动圈，振动台动圈按照输入的驱动信号上下运动，加速度传感器感受振动台动圈振动后，把振动信号反馈给振动控制器，由于振动台动圈实际振动与输入的驱动信号往往会有偏差，振动控制器计算反馈的振动信号与设定的目标谱的误差，实时调整驱动输出，促使振动台下一时间点能按目标谱的要求振动。振动控制器是振动信号处理的核心单元，振动控制器的性能直接影响振动试验方法的有效性。现有的振动控制器使用集成度和性能不高的芯片，结构配置不合理，导致仪器体积较大，成本较高，性能和可靠性也不高，包装运输携带均不方便，现场布局和走线较乱，信号干扰大。

在振动试验中，信号是串行连接的，振动控制器输出的信号给功率放大器，功率放大器放大后输出到振动台，驱动振动台振动，粘在振动台动圈上的传感器输出振动信号到振动控制器，整个系统组成一个闭环。由于环节较多，当试验有故障时，需要判断具体是那个环节有问题时，由于以前的振动控制器没有提供自查功能，使现场问题定位较为困难。

在试验过程中，一般根据试验试件的大小来确定传感器的数量，大多数情况下使用8个以内的传感器，即控制器要有8个输入通道。大型试验一般要使用8个以上的传感器，而现有振动控制器不具备扩展功能，就必须额外采购8个通道以上的振动控制器，此类控制器一般使用多处理器系统，结构较为复杂，购买成本较高，但平时一般试验使用通道数都在8个以内，导致高成本购买的多通道控制器部分配置长期不用，造成资源浪费。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种结构紧凑、体积小巧、抗干扰能力强、具备输

入通道拓展能力的振动控制器，本实用新型是这样实现的：

一种振动控制器，其特征在于：该振动控制器包括：

信号采集模块，所述的信号采集模块为8通道传感器信号采集模块，其以精密差动运算放大器为核心，按8个通道为一组设计的传感器信号采集子板，完成传感器的供电，信号采集，信号放大，信号滤波；

AD模块：所述的AD模块是8通道AD模块，以高速8轨24bit，TDM接口，串行数据输出的AD转换器为核心，将信号采集模块采集的模拟信号转换为数字信号，为后级主处理模块提供输入数据；

主处理模块：所述的主处理模块是以高性能浮点DSP为核心，DSP从通讯组件读取来自计算机下发的振动目标谱数据，通过AD模块读取传感器的实时振动信号，计算分析实时振动信号与目标谱的偏差，通过DA模块输出修正信号，促使下个时间点的振动信号能匹配目标谱；

命令协同处理模块：所述的命令协同处理模块是以高性能的FPGA为核心，接受DSP发来的指令，解释处理后实时分发给各个处理单元，各个处理单元的状态信号通过FPGA综合后反馈给主处理模块，完成各模块的协同工作；

DA模块：所述的DA模块为2通道DA模块，以高速2轨24bit，TDM接口，串行数据输入的DA转换器为核心，主处理器输出的数字信号经该转换器转换为模拟信号后输出；

通讯组件：所述通讯组件连接主处理模块和计算机，完成主处理模块与计算机的数据和命令交换，内部分数据管道和命令管道，在大数据传输的同时及时响应计算机发出的控制指令；

电源模块：所述的电源模块为其余模块供电，其以低发热AC-DC转换器为核心，具有±15V，±12V，+5V，+3.3V，+2.5V，+1.2V直流输出，各输出电源间做隔离和防干扰处理。

更进一步的，所述的AD模块、主处理模块、命令协同处理模块、DA模块、通讯组件集成在主板上，所述主板安装在小型立式机箱内，信号采集模块设置在机箱后面板，通讯组件接口、电源模块设置在机箱的前面板，所述的机箱尺寸小于等于60mm(宽)*190mm(高)*255mm(深)。

更进一步的，所述的8通道传感器信号采集模块为IEPE型或电荷型，设置在机箱内并包覆屏蔽层。

更进一步的，所述信号采集模块还包括采集前端，所述的采集前端为扩展8通道输入，通过高速数据电缆连接振动控制器扩展插座。

更进一步的，所述的通讯组件为USB组件或蓝牙组件或WIFI组件。