电子万能试验机的控制系统采用直流伺服电机作为“动力源”。主控制器根据反馈的信号以及给定的输入调节电机的转速来保证其加载速率的恒定。在万能试验机加载后,伺服电机的负载力矩往往是要求连续平缓变化的,即等速率加载,试件所承受的负荷、变形变化值与电机转速成正比,也就是说通过调节电机的转速,可以实现控制负荷、变形值变化的快慢。
万能试验机是现代电子测量、控制技术与精密传动相结合的高精度机电一体化设备。它对负荷、变形、位移的测量和控制有较高的精度和灵敏度。在对材料进行力学性能试验时,丝杠行程速度比较慢,需要较高的精度保证H引。在高精度的高性能场合,就必须要考虑到对象的结构与参数变化、各种非线性因素的影响,运行环境的改变以及干扰等不确定因素,才能获得满意的效果。
伺服电机输出的旋转运动需经过减速器、丝杠、螺母等一系列中间传动环节,才能转变为万能试验机活动横梁的上下直线运动。由于中间环节的存在,使得整个传动系统的刚度降低。而且由于制造精度的限制,中间传动环节不可避免地存在间隙因素的影响,使系统的非线性误差增加。
万能试验机通常要对不同刚度的试件进行材料力学性能试验。试验机系统中粗在负载刚度,在材料试验的过程中,负载刚度因试件的差异而不同,同一试件在试验的不同阶段其负载刚度也会发生很大的变化。试件刚度的变化将导致负荷控制系统的数学模型发生改变。因此,几乎所有试验机的控制系统都要解决因试件多样性引起的系统数学模型改变问题。以上这些因素都对高精度万能试验机的控制带来了很多困难。
对于万能试验机的控制系统,需要引入负荷、变形、位移量惊醒闭环的反馈,以实现万能试验机的负荷、变形、位移等控制方式。 |