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        关于交流伺服电动缸在地震灾害模拟教学中的应用

          因为交流伺服电机具有良好的分区规划和相对较低的费用率,尤其是其关键部件——交流伺服电机具有较高的线性度、加速特性和良好的矩频特性,并且具有较好的负载工作能力,所以采用该电机进行震害模拟是可行的。电动缸式交流伺服振动平台成本低,操作简单,在地震灾害教学中的演试、预制件试验和中小型构造振动平台试验等方面均有明显优势,具有推广价值。

          利用电动缸和微机控制技术,实现了单侧地震数据的模拟输出,并通过了实验验证。在某一瞬时速度范围内的仿真模拟实际效果很好,交流伺服电动缸的特性和台面荷载对瞬时速度的影响是交流瞬时速度数值和仿真模拟实际效果的主要方面。充分考虑扭力特性和瞬时速度特性,在大、中型液压机采用伺服电机驱动地震灾害模拟时,接踵而至的却是昂贵的费用,对地震灾害模拟的科研与普及的不利影响,而伺服电缸在地震灾害课堂教学中的演试、预制和中小型构造振动平台试验等方面优势突出,应用前景广阔。

          一个伺服电动缸及与之配套的控制器负责提供系统的软件推力。电瓶标识行程为120Mm,输出力为17kn,每秒100mm??导袽INASA4系列产品,采用交流伺服电机驱动,功率高达2.5kw,型号MSMA202P1H;MEDDT736为控制单元型号。该系统的上位机控制??榉直鹞狿C和PCIled软件。此外还包括瞬时速度传感器及0.8米*0.6m铝合金型材振动台面,基座、路轨等配套设施。仅选择局部操纵方式将导致系统软件的频宽过低,不能满足震害试验中系统频宽的要求,采用三参数操纵方式可以实现较宽屏带的平稳操纵。选择PID控制器进行调整的系统软件闭环控制系统。由于数控系统采用开放式软件,根据参数操纵模式基本原理,偏移操纵相匹配频率低的情况,速率操纵相匹配频率高的情况,瞬时速度操纵相匹配频率高的情况,按照软件编程完成PID控制器的设计方案,充分考虑行程安排的限制,采用局部式PID控制优化算法,在整个操纵过程中,由电子计算机进行PID调节计算。


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