结构试验技术
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汽车测试
分布式数字伺服控制
股票代码: 301598
作为用于测量和运动仿真的分布式、高性能、实时数字伺服控
制系统,Pulsar 提供强大而灵活地平台,可以创建适合用户需求的
控制器配置方案。
作为每个SERVOTEST系统的核心,Pulsar提供了强大而
灵活的数字伺服控制平台
目录
• PULSAR-分布式数字伺服控制
• PULSAR操作执行
• PULSAR系统方案架构
• PULSAR连接性
• PULSAR典型配置
• PULSAR规格
1
PULSAR Digital Controller
• Pulsar硬件是分布式和可配置的,以满足每个用户独有的测试需求
• Pulsar软件提供一个结合了SERVOTEST与工业标准的软件框架,来提供易于使用的,用户定制
的操作界面
从单作动器到复杂的多轴系统,Pulsar可以允许您按照自己的方式进行设计、执行和测试监控。
• 坚固的高IP防护等级作动器节点盒
• 通过数字光纤使节点连接到Hub上
• 中央Hub路由DSP
• 本地节点DSP
• 节点内3级阀闭环回路
• ‘DSP socket’选项
• 伺服阀驱动与反馈信号调理
• 单通道或多通道独立测试
• 用于模拟IO的节点盒选件
• 双Hub冗余配置
• SCRAMNet
®共享内存选件
• 应用参数设置
• 实时模态控制
• 物理与仿真计算通道用于数据
采集与控制
• 定制DIO及液压控制
• 采用E-stop急停系统
• 强制导向继电器输出
• CE & EN13849
2
• 根据每个用户的需求定制解决方案
Pulsar可以兼容一系列SERVOTEST和广
泛的工业标准,通过分布式作动器,模拟信
号和液压安全节点连接到系统组件中。节点
数据通过光纤电缆与数字信号处理(DSP)Hub
进行数字化通讯。
Pulsar Hub数字信号处理器执行所有的
实时计算,协调伺服驱动与反馈信号,以满
足多通道测试试验台控制的需求。Hub通过
标准USB接口连接到操作PC工作站进行操作
控制、数据显示与存储。
系统功能由Pulsar数据库进行定义。根
据每个客户的具体要求,系统定义了测试信
号处理、控制序列执行、以及执行器执行参
数和测试台坐标位移之间的换算关系。在测
试项目执行前,需要将设置信息下载到Hub
的DSP中,使Pulsar可以根据需要重新配置。
操作界面是通过特定的测试应用示意图
进行显示,以直观的布局来呈现测试控制和
数据。完整或部分自动化测试序列可以使用
EZFlow,以及嵌入在示意图显示中的单击执行
可选按钮进行操作。
Pulsar是一个强大的多功能平台,不仅
易于使用,同时可以进行定制,为每一个独
特的测试系统配置进行优化。
• 高IP防护等级作动器端
节点盒
• 作动器端信号数字化
• 极短的模拟信号线缆大
大降低可能引入的模拟
信号噪音与干扰
• 每个节点盒使用独立的光纤线接与布线
• 节点盒与Hub间采用数字信号• Hub与安全控制回路采用直流Pulsar结合了强大的分布式硬件平台与灵活的软件架构
• 测• 可选模拟节点用于模拟输入和输出信号连接
• 每个节点支持高达12通道的信号连接
• 加速度传感器信号调理与直流供电
• 可使用热电偶信号调理模块
3
道路模拟试验系统
线缆简化安装时的连
号传输避免引入噪声
流电源供电
• 每个Hub可以支持高达16个节
点连接
• 强大的中央DSP处理器用于关
键控制任务
• 闭环控制,模型对应变换与实
时控制
• 标准USB连接到操作PC工作站
多功能自由组合台架配置
定制应用示意图显示
• 主控PC控制站
• 油源
测试台架
• 分油器
• E-stop安全急停
• 24V供电
• 继电器输出用于液压油源切换,与
• 其他补充开关
PULSAR Digital Controller
4
Pulsar将SERVOTEST软件与工业标准的应用相结合进行数
据分析与报告
• 软件是基于可选择,可组合的架构,可以根据每一个独有的用户需求,在定制的示意图操作界面中进行显示
• 这些模块化的方式,确保了对PC及操作系统升级的长期可支持性
Pulsar用于载入和运动仿真的应用,可以由自动化、仿真和分析选件组来进行配置。
特定的应用配置是通过增加额外的软件模块和所需的应用选件来实现。
用户定制的操作界面可以使用Pulsar工具和现成的应用选件来组合开发。
控制
限值
示波器
计量表
DSP PULSAR REAL-TIME CORE
5
• Action-Runner-单击执行预设的测
试序列
• EZFlow工具可用于SERVOTEST及
用户的自定义测试序列开发
• 通过高级EZFlow功能可使用C#编
程选件
• 单个或多个数据记录进行数据存储
• 多通道回放记录信号及驱动文件
• 通过迭代保证回放期间多通道响应
信号的保真度
核心功能
EZFlow附加工具
实用工具及控制
扩展模块
RT
Display
(freqdomain)
Desired File
Generator
DSP
Socket
option
Damper
Test
File
converter
PSD
Random
应用选件
Trend
Monitor
MIMO
random
Virtual
ICS
Auto-PID
TMTS
VFFO
Advanced
EZFlow
ActionRunner
Data
logger
Replay
EZFlow
ICS
• SERVOTEST数据分析包用于测试结果的分
析及显示
• 与MATLAB®和Microsoft Excel®无缝集成,
用于进一步分析和报告生成
自动化
仿真
分析
sDAP Excel®
Matlab®
EZICS
振动测试
PULSAR Digital Controller
6
通过高级EZFlow模
块在Excel中设置静
态及动态测试参数
屏幕上用于测试执
行的简单控制窗口
通过DSP socket模
块实现动态参数实
时计算
测试准备 • 编写测试序列
• 导入数据
• 设定限值与执行操作
• 定义安全的“开始”与“停止”位置
• 选择控制模型
• 迭代驱动文件
• 控制操作实时显示
• 示波器及仪表显示
• 数据记录与控制
Pulsar软件模块可灵活定制参数,模块功能覆盖测试过程中
的每一个环节
测试流程与高级扩展能力
定制应用实例弹性体静动态试验
设计 准备 执行 7
通过EZFlow模块在
后台控制测试序列
使用Matlab进行测
试数据分析后处理
及显示
测试执行 测试结果
分析 扩展
• 嵌套与循环序列
• 内部与外部触发
• 调用第三方程序
• 操作及分析数据
• 导出到第三方软件用于数据分析与报告生成
• C#编程
• 使用Socket实现实时用户DSP设置
PULSAR Digital Controller
自动化
8
• 基于特定任务作动器与模拟节点模块实现伺服驱动命令生成与反馈信号调理
• ·通过可靠的工程专用设计的液压控制与安全节点,实现对液压油源控制、试验台安全与数字I/O的连接
数字通讯中的本地信号连接
大载荷预载作动器
• 预载阶段采用静载支撑
• 两个大流量三级伺服阀
• 无间隙万向节
作动器配置案例
Actuator node #1
5307 磁致伸缩位移传感器
5304/5 2-ch模拟输入-预载压力(+备用)
5302 伺服驱动-预载阶段伺服阀
5304/5 2-ch模拟输入-压差稳定(+备用)
5301/0 LVDT-3级伺服阀#1滑阀位置
5302 伺服驱动-3级伺服阀#1备用(+作动器压力切换)
5304/5 2-ch模拟输入-参考加速度计
备用
备用
备用
5301/0 LVDT-3级伺服阀#2滑阀位置
5302 伺服驱动–3级伺服阀#2先导
Actuator node #2
光缆连接到Hub(数字信号)
光缆连接到Hub(数字信号)
6
5
4
3
2
1
6
5
4
3
2
1
伺服驱动
• 2级伺服阀
• 3级伺服阀
测量与监控
• 模拟信号
• ICP®/IEPE®/MEMS加速度计
• 其他直流供电传感器
• 热电偶
反馈
• 交流或直流负载单元
• LVDT与磁致伸缩位移传感器
• 压力与差分压力信号
• ICP®/IEPE®/MEMS加速度计
• 其他直流供电传感器
• 热电偶
• E-stop急停系统
• 安全互锁
MAST台面
万向节
3级伺服阀
(包含2级先导阀)
参考加速度计
压差稳定
预载压力传感器
线性位移传感器
(内部)
地震基础
预载伺服阀
(2级阀)
连接到预载蓄能器
3级伺服阀
(包含2级先导阀)
9
7-post作动器
• 启用多个2级伺服阀(可使用3级阀及组合配置)
• 力传感器用于7-post系统,在4-post系统上可选配
5304/5 2-ch模拟输入–可选配参考加速度计
备用 ...或可配置2-ch热电偶模块
5304/5 2-ch模拟输入-压差稳定及轮盘加速度计
5303/0 交流称重单元模块-轮盘负载
5301/0 LVDT-作动器行程
5302 伺服驱动–高达4×2级阀(常规信号)
+作动器压力切换
光缆连接到Hub(数字信号)
6
5
4
3
2
1
Actuator node
PULSAR Digital Controller
• 分布式连接
• 直流供电
• 与Hub通过数字光纤数据通讯
Smart
UPS
USB
• 分油器控制及状态
• 静音油源控制及状态(可选)
轮盘安装
限位装置
防旋转装置
多个2级伺服阀
(支持3级阀及组合配置)
锥形底座(可选)
LVDT作动器位移传感
器(内部)
高度调剂垫块
轮盘加速度计
称重传感器
本地过滤
压差稳定传感器
作动器端压力与回流
蓄能器
伺服阀歧管
10
每个节点盒使用一根光纤线缆
• 安装整洁,即使对于复杂的多通道系统
• 可靠的噪声抑制,减少测试台与Pulsar Hub传输过程可能引入的干扰
• 每个纵向预载支撑作动器配有两个
作动器节点
• 一根数字信号线缆连接到液压
控制节点
6m×6m,100吨,6自由度MAST地震台,用于土木结构抗震试验
主控PC工作站
与控制室内路由Hub
6-DoF MAST地震台
• 每个水平作动器配有一个
作动器节点
• 通过模拟信号节点进行试验数据采集
• 每个节点独立数字信号连接
11
赛车7-post系统
• 4个轮盘作动器同时配有2级和3级伺服阀
• 每个轮盘作动器配有独立节点
配置空气动力下压力的长行程高性能赛车7-post测试台
• 一根数字信号线缆
连接到液压控制节点
主控PC工作站
与控制室内路由Hub
• 3个带有柔性连杆的空气下压力负
载作动器
• 每个空气下压力负载配有两个电子
反馈
• 每个空气下压力负载配有一个节点
• 通过模拟信号节点进
行试验数据采集
• 每个节点独立数字信
号连接
:
PULSAR Digital Controller
12
作动器节点盒
• 坚固壳体,IP65级密封,靠近作动器或安装在作动器上
• 150MHz的节点DSP用于本地任务3
• 6个节点模块插槽4用于伺服阀驱动及反馈信号
• 用于传感器激励的集成AC载波信号
• 模拟信号线缆短,易于整理且使噪声干扰最小化
• 独立星型光纤链接到PulsarHub5
• 通过光纤连接接口直流供电
SERVOTEST推荐配置
• 主要规格
模拟节点盒
• 典型用于数据及信号采集的轻量级仪器机箱
• 150MHz主频的节点DSP用于本地任务
• 6个节点模块插槽,可用模块包括:
• 双通道模拟输入
• 双通道热电偶输入
• 双通道模拟输出
• 直流传感器供电配置用于:
• 直流激励传感器或设备
• ICP®或IEPE®型加速度计
• MEMS型加速度计
• BNC标准连接端口,多针连接端口(例如12-pinD型头)或根据用户要求选择其他接头
• 一根光纤线缆连接到Pulsar Hub⁵
• 通过光纤线缆接口直流供电
液压控制与安全节点
• 坚固外壳
• 数字IO接口通过单根光缆连接到Hub
• 强制导向触点断路器输出
• E-stop急停安全保护电路
• 24V供电
#Hub数量 #液压节点 #作动器/模拟节点1
标准 1 1 15
扩展2 2 1 31
Hub配置
数字I/Os 最大数字输出6 常用数字输入 最大数字输入 数字I/O板 继电器输出板
24 10 14 24 1 1
32 20 12 32 1 2
56 30 26 56 2 3
64 40 24 64 2 4
13
系统性能
6数字输出通道可以重设为数字输入通道
7 TEDS=Transducer Electronic Data Sheet传感器电子数据表…SERVOTEST专用配置
注释
1 作动器或模拟节点,作动器技术需根据详细配置变化:
• 每个节点盒双作动器可用于2级阀,承重或行程
• 对于多个3级阀或预载,可能需要2个节点盒
2 用户配置可以使用SCRAMNet® 反射内存来实现双HUB及31个节点盒的连接
3 包括3阶3级阀的闭环控制
4 4插槽带有交流载波激励
5包括节点直流源,安全连接及数字通讯
频率
2级伺服阀 驱动高达4个带辅助压力切换输入的2级伺服阀(常规驱动)
3级伺服阀(2插槽)包括:
• 2级伺服阀驱动
• 滑动LVDT调节器
驱动一个3级伺服阀
…每个2级阀
…每个作动器LVDT
LVDT作动器位置传感器 10kHz(典型)载波信号,可变增益及传感器ID
作动器位置传感器 启停数字接口,专用24V直流传感器供电,最大迭代速率1.2-5.2kHz(根据传感器行
程),需要TEDS7
交流激励力传感器(与外部2305校准模块配对) 交流耦合用于噪声抑制,10kHz载波信号,全桥(2305),需要TEDS
7
直流激励力传感器/转矩传感器 直流耦合,全桥,±2.5或±5V激励,可变增益(x1,x100,递增到x1,000),可选TEDS
7
,扩展标定电阻
2通道模拟输入(内置传感器供电)
• 差分输入,16位ADC,每通道500Hz4极(24dB/Oct)Butterworth低通抗混叠滤波
• 可选输入范围±10,5,2.5,1.25和0.625伏
• 通过与AC耦合隔离的24V直流偏置电压,提供恒流源供电(4.7mA)用于ICP
®/IEPE
®加速
度计
• ±15V直流传感器供电(最大33mA)用于直流床干起包括MEMS和力平衡/伺服加速度计
2通道模拟输出 ±10V 600Ω负载
2通道热电偶信号调理 J型,K型标准(1,000或1,250℃最大温度可选范围),N型为特殊定制
数字编码输入 可编程增量型或绝对型(14-/16-bits 或SSI)编码器
节点盒模块
主Hub处理器 TI TMS320C6718B DSP
300MHz主频
本地节点处理器 TI TMS320VC5402A DSP
150MHz主频
主控回路
更新速率
• 5kHz标称最大值
• 2kHz多通道典型值
本地节点控制回路
更新速率
• 10kHz标称最大值
数据采集(DAQ)
• 主数据采集频率根据所选循环频率整倍数可选
• 支持多通道数据采集处理
• 可选高速数据记录-20kHz
分辨率
主要传感器通道
• 19-bit 最大,16~18-bit 典型值
• 16-bit (用于磁致伸缩传感器)
• 5阶多项式校正
模拟输入 • 16-bit 典型值
• 可选输入电压范围
PULSAR Digital Controller
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Rotary actuators Earthquake simulation Automotive
Seismic qualification Civil structural test
Damper test machines Advanced control
Linear actuators Squeak and rattle
Component test Steering test systems
Civil seismic 7&8-post rigs
Hydraulic power supplies
Real-time control
Tailored software
Distributed hardware
Bespoke operator interfaces Vibration test
4-post rigs Durability test
2-post rigs
Civil structural Motorsport Custom
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Unit 2,Alpha Way
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