20世紀(jì)50年代中期以來,國外先后開發(fā)了多種控制形式的,如美國MTS系統(tǒng)公司、英國的英斯特朗有限公司、日本的島津制作所等都有自己的特色產(chǎn)品,德國DOLT公司的試驗機控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用在各個廠家的試驗機上。自20世紀(jì)70年代開始,他們又將計算機技術(shù)逐漸的應(yīng)用到試驗機上,我國電子式也得到了一定的發(fā)展,但是,由于一方面長期習(xí)慣于防止國外產(chǎn)品,國產(chǎn)測試設(shè)備缺乏創(chuàng)新能力,另一方面受開發(fā)制造成本和工藝所限,還沒有形成具有國際競爭力的系統(tǒng)級規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。
國內(nèi)最早的一款電子式是由長春試驗機研究所開發(fā)的WD系列產(chǎn)品。目前,國內(nèi)試驗機廠家眾多,有實力的廠家也越來越多地參與到試驗機市場的競爭中來,其中以長春試驗機研究所、吉林省金力試驗技術(shù)有限公司、江蘇天源試驗設(shè)備有限公司、濟南試金集團有限公司、深圳新三思材料檢測有限公司等企業(yè)的開發(fā)研制、生產(chǎn)能力較為突出。
控制系統(tǒng)是核心,其控制精度和可靠性關(guān)系到試驗的成敗及試驗人員的安全。伺服單元是試驗機控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,其目的是為了在試驗過程中獲得良好的應(yīng)力速率、應(yīng)變速率、位移速率以及定負(fù)荷、定變形、定位移等。采用何種方式進行加載是與試驗機的種類、試件的類型、驅(qū)動部件類型、加載方式、控制精度要求等相關(guān)的,但是最終都要滿足相應(yīng)材料國家標(biāo)準(zhǔn)的要求,特別是應(yīng)力速率和應(yīng)變速率要求。
PID控制是目前自動控制系統(tǒng)中應(yīng)用很廣泛的一種控制方法,其控制效果主要取決于三個控制參數(shù)足和KD的調(diào)整。目前,一般的材料試驗機伺服控制器仍采用經(jīng)典的PID控制方法。盡管PID調(diào)節(jié)器具有簡單、穩(wěn)定性好、可靠性高等優(yōu)點,但由于試驗機負(fù)載的改變會導(dǎo)致系統(tǒng)參數(shù)變化。而系統(tǒng)參數(shù)變化后PID調(diào)節(jié)器的控制性能將大大降低、近年來,在試驗機控制技術(shù)上,國內(nèi)外的學(xué)者進行了一系列的研究工作,如多目標(biāo)最優(yōu)控制、分級比例控制、變結(jié)構(gòu)控制、鎖相一自適應(yīng)控制、模糊控制等。在實際的應(yīng)用中,為了獲取更加優(yōu)良的控制性能,一般控制器都需要重新做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。所以,為提高系統(tǒng)的控制性能,人們開始考慮控制器參數(shù)的自適應(yīng)控制問題,以實現(xiàn)系統(tǒng)閉環(huán)控制器參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)。 |