球友体育-球友会体育-球友直播平台

banner
解決方案

MIMO雙臺單軸測試的應用

發布日期: 2025-06-27
       隨著產品測試需求的不斷提升,MIMO測試的應用愈加廣泛。這里的MIMO英譯為Multiple Input Multiple Output,即為多輸入多輸出。顯然,和單軸測試的一個輸出不同,MIMO測試至少有2個輸出。
       像常見的兩個單軸振動臺的同步并激、推拉測試,都是MIMO雙臺單軸測試的應用。
 
PART 1 MIMO雙臺單軸測試的控制原理
 
       MIMO控制系統中,每個激勵點信號會影響到所有或多個響應點的信號狀態,即響應點的信號變化情況是各個激勵點信號耦合疊加的結果,那么為了精確控制響應點的信號變化過程,必須解得輸入輸出的耦合模型,然后根據其逆模型組成前饋控制系統,可以解算得到各個激勵點的信號,閉環控制時,根據反饋誤差對各個激勵信號進行調整,以實現在必然精度范圍內的控制成效。同時,在線不斷订正耦合模型,以跟隨系統的時變特征和某些非線性特性。
       下面以雙振動臺同步控制系統為例,對單軸控制原理進行說明。
       振動臺d1激雙振動振,使c1產生振動,同時使c2產生振動;,振動臺d2激振,會同時使c1和c2產生振動。這便是多軸試驗中常見的振動耦合現象。
圖片1.png
圖片2.png
       兩振動臺的耦可用數學模型表達為:
圖片3.png
       簡單步地如下:
圖片4.png
       其中:
       [c]—系統控制點的響應;
       [d]—振動臺驅動信號;
       [G]—傳遞函數矩陣,表示振動臺輸入d與控制響應點響應c之間的復雜系統特点,包含:功放、振動臺、夾具、試驗件和系統的其余設備。
       要實現穩定的控制,進行解耦運算,即需要補償系統使得一個獨立的輸入將產生一個獨立的輸出,因系統響應結果應與給出的參考譜[r]齐整,需引進補償矩陣[Z],以排除互耦影響,振動臺的驅動信號為:
圖片5.png
       若補償矩陣定義為:
圖片6.png
圖片7.png
       以上便是雙臺乃至多臺振動臺/相位控制的基基础理,實際系統中,考慮到系統會受到噪聲、時變等非線性身分的影響,振動控制器必要在線订正各種身分引入的誤差,以實現多個控制點幅值/相位與參考譜。
 
PART 2  MIMO雙臺單軸測試的應用
 
       細長體等結構,在單個振動臺上測試的難度很大。而通過兩個振動臺,即可輕松的實現產品的、推拉振動測試。
MIMO兩軸應用案例圖繪_畫板 1 副本 5.png
 
PART 3  VESSTA 系列MIMO控制器
 
       VESSTA 系列MIMO控制器是一款性能優異的MIMO振動控制器。它可以和兩個振動臺組成雙臺同步、推拉測試系統,對產品進行正弦、隨機、沖擊等振動測試。
圖片8.png
VESSTA 10EX MIMO控制器(最多72輸入)
圖片9.png
VESSTA 21EX MIMO控制器(最多160輸入)
       通過板卡數量的靈活組合,可配置2-24輸出、2-160輸入的測試系統,可以輕松滿足不同產品多樣化的MIMO振動測試需求。
 
PART 4  MIMO兩軸測試系統的組成
 
       MIMO控制器和兩個振動臺,功率放大器,傳感器組成MIMO雙臺單軸測試系統。
圖片10.png
MIMO振動控制系統組成示意圖
安裝要點:
       1.MIMO控制器的輸出端口和功放的輸入端口連接;
       2.功率放大器和振動臺通過專用線纜連接;
       3.傳感器的輸出端和MIMO控制器的輸入端口連接;
操作要點:
       測試前:開啟MIMO控制器電源,開啟功放電源,開啟功放增益;(功放增益最后開啟)
       測試后:關閉功放增益,關閉功放電源,關閉控制器電源。(功放增益最先關閉)
 
PART 5  MIMO振動測試的類型
 
VESSTA 系列MIMO控制器擁有豐富的測試功能,可以滿足用戶多樣的測試需求。常見的測試模塊包括:
       √ 控制
       √ 正弦控制、步進正弦、共振搜索與駐留
       √ 經典沖擊控制,瞬態沖擊,沖擊響應譜
       √ 長時波形復現
       ...
       在此基礎上,根據用戶的反饋和需求,我們不斷升級軟件功能,供应包括限值/下凹控
制、輸入輸出轉換、多變量控制、長方陣控制、實時數據記錄&離線分析等功能,為用戶的測試需求提供合理有效的解決方案。
 
PART 6  MIMO雙臺單軸測試示例
 
雙臺同步隨機40dB試驗
       在兩個振動臺上放置一個橫臂梁結構,進行雙臺同步試驗。
圖片11.png
       40dB譜圖形狀如圖所示,有效值為8g。
圖片12.png
       注:a,b段頻率差值要求不大于40Hz。
       相位譜圖如圖所示。
圖片13.png
       相关联數在0.3-0.7,譜圖如圖所示。
圖片14.png
       試驗時間5分鐘。兩只傳感器靈敏度分別為:31.4 pC/g,30.56 pC/g。
測試步驟如下:
       1.打開多軸振動控制器軟件,在起始頁點擊“隨機”。
圖片15.png
       2.“振動臺參數”中,輸出1,2分別代表兩個振動臺的輸出,選擇振動臺型號或自定義振動臺參數。
圖片16.png
       3.“試驗編輯—激勵組”中,添加2個激勵組。
圖片17.png
       4.“輸入通道”中,設置2個激勵組對應的控制通道以及傳感器的輸入模式和靈敏度。
圖片18.png
       5.“輸出通道”中,設置激勵組1,2對應的輸出通道。
圖片19.png
       6.“參考譜”中,雙擊“G1,1”。在“G1,1”界面參照40dB譜圖形狀設置參考譜,并點擊“調整”按鈕,調至8g有效值。
圖片20.png
       點擊“復制到所有”,G2,2會自動和G1,1一致。
圖片21.png
       雙擊“G1,2”,在“G1,2”界面設置相干系數和相位。
圖片22.png
圖片23.png
       7.“計劃表”中,設置量級試驗的時間。
圖片24.png
       8.檢查硬件連接無誤后,開啟功放及增益,開始試驗。測試過程如圖所示。
圖片25.png
 
 
球友会体育 网站地图