電子萬能試驗機的控制系統采用直流伺服電機作為“動力源”。主控制器根據反饋的信號以及給定的輸入調節電機的轉速來保證其加載速率的恒定。在萬能試驗機加載后,伺服電機的負載力矩往往是要求連續平緩變化的,即等速率加載,試件所承受的負荷、變形變化值與電機轉速成正比,也就是說通過調節電機的轉速,可以實現控制負荷、變形值變化的快慢。
萬能試驗機是現代電子測量、控制技術與精密傳動相結合的高精度機電一體化設備。它對負荷、變形、位移的測量和控制有較高的精度和靈敏度。在對材料進行力學性能試驗時,絲杠行程速度比較慢,需要較高的精度保證H引。在高精度的高性能場合,就必須要考慮到對象的結構與參數變化、各種非線性因素的影響,運行環境的改變以及干擾等不確定因素,才能獲得滿意的效果。
伺服電機輸出的旋轉運動需經過減速器、絲杠、螺母等一系列中間傳動環節,才能轉變為萬能試驗機活動橫梁的上下直線運動。由于中間環節的存在,使得整個傳動系統的剛度降低。而且由于制造精度的限制,中間傳動環節不可避免地存在間隙因素的影響,使系統的非線性誤差增加。
萬能試驗機通常要對不同剛度的試件進行材料力學性能試驗。試驗機系統中粗在負載剛度,在材料試驗的過程中,負載剛度因試件的差異而不同,同一試件在試驗的不同階段其負載剛度也會發生很大的變化。試件剛度的變化將導致負荷控制系統的數學模型發生改變。因此,幾乎所有試驗機的控制系統都要解決因試件多樣性引起的系統數學模型改變問題。以上這些因素都對高精度萬能試驗機的控制帶來了很多困難。
對于萬能試驗機的控制系統,需要引入負荷、變形、位移量驚醒閉環的反饋,以實現萬能試驗機的負荷、變形、位移等控制方式。 |