伺服电动缸在地震模拟平台中的应用

文章出处：合富源人气：发表时间：2019-06-26 14:19

伺服电动缸利用其出色的可控性和相对较低的成本，特别是其核心部件 - 交流伺服电机具有高控制精度，良好的加速性能，良好的扭矩频率特性和过载能力，利用电动缸可以实现地震模拟。

伺服电动缸凭借其成本低，控制简单。它在地震教学示范，部件和小型结构振动台实验方面具有突出的优势，具有广阔的应用前景。

将伺服电动缸与微机控制技术相结合，实现单向地震波的模拟输出。结果表明，在一定加速度范围内仿真结果良好，模拟极限加速度值和仿真效果取决于交流伺服电动缸的性能和工作台负荷。

在地震模拟中，大型液压伺服驱动器经常考虑推力和加速度要求，但成本高，不利于地震模拟研究的发展和推广。

组件和小型结构的振动台试验的优点非常突出，应用前景广阔。系统驱动力由伺服电动缸及其相关的驱动器提供。

电动缸的行程为120mm，

输出力为17kN，

速度为100mm/s。

电动缸伺服电机为Panasonic MINASA4系列，

型号为MSMA202P1H，

额定功率为2.0kW;

驱动器型号是MEDDT7364。

系统主机控制单元是PC和PCI控制卡。此外，它还包括一个加速度传感器和一个0.8米×0.6米的铝合金振动台及其相关的底座和导轨。仅使用位置控制模式将使系统的带宽太低，无法满足地震模拟实验中的系统带宽要求。

三参数控制模式可以实现对宽频带的稳定控制。系统的闭环控制由PID调节器调节。由于使用开放式CNC系统，根据三参数控制模式的原理，位移控制对应于较低频率，速度控制对应于高频，并且加速控制对应于较高频率。

PID调节器通过计算机编程实现。考虑到行程限制的设计，使用位置PID控制算法，PID控制操作在控制过程中由计算机完成。

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