一種基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及多振動錘的振動與加載系統，具體來說涉及一種基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統，可應用于多點或多軸激振力的合成。
【背景技術】
[0002]隨著工業技術的發展，一方面需要的振動錘朝大功率方向發展，現有的動力設備較難滿足其功率要求，較好的解決方案是利用多臺振動錘激振合力進行工作；另一方面在工業應用上還有些場合需要多臺振動錘協同來完成某些動作，實現某些運動軌跡，完成某些功能，例如在工業環境仿真中，用多振動錘多點或多軸激振比單振動錘單點或多軸激振更能真實模擬環境要求。
[0003]現有的多振動錘聯動方式是將多臺振動錘通過機械聯軸器剛性連接的方式來實現的，這種機械剛性連接方式存在擴展性差、機械結構復雜等問題。基于網絡控制的多振動錘激振系統能較好的解決這些問題。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是:提出一種實現多振動錘激振力合成，或多振動錘多點或多軸激振與加載的本系統與本方法。
[0005]為實現本發明之目的，采用以下技術方案予以實現:
[0006]一種基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統，包括多個振動錘和網絡控制系統，其特征在于，各振動錘通過網絡控制系統連接在一起，通過網絡控制系統對各振動錘的振動頻率進行控制。
[0007]根據以上所述的基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統，每臺振動錘都有一套傳感器系統，所述傳感器系統分別采集所述各個振動錘的位置信號，并將這些信號分別傳送到各自振動錘控制裝置中。
[0008]根據以上所述的基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統，其還包括振動錘控制裝置和中央控制裝置；振動錘控制裝置用來接收振動錘傳感器采集的振動錘的位置信號，并將這些信號處理后通過網絡通信發送給中央控制裝置。
[0009]根據以上所述的基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統，其特征在于，中央控制裝置產生調節各振動錘的振動頻率信號并將該信號以網絡通信方式發送給各振動錘控制裝置，由振動錘控制裝置控制振動錘的振動頻率。
[0010]根據以上所述的基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統，該網絡通信形式為現場總線或工業以太網形式。
[0011]根據以上所述的基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統，其特征在于，中央控制裝置通過控制策略與算法以使得各振動錘的振動頻率可任意調節，可以相同或不相同，相同實現多振動錘的同步控制，不相同實現異步控制；
[0012]根據以上所述的基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統，其特征在于，所述的同步控制可以進行激振力的合成，加大激振力；異步控制能夠模擬各種外部載荷，用于工業仿真；
[0013]根據以上所述的基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統，其特征在于，振動錘的振動頻率測量采用測量振動錘偏心塊位置得出，各振動錘的振動頻率由中央控制裝置通過控制算法得出，通過網絡通信方式發送給各振動錘控制裝置，分別對振動錘的振動頻率進行閉環控制。
[0014]根據以上所述的基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統，其特征在于，振動錘的數量可以任意擴展，振動錘的位置也任意布置，實現同一方向或不同方向的激振力的合成。
[0015]根據以上所述基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統，其中的振動錘可以是只有I片偏心質量塊的振動錘，也可以是含有多片或者多組偏心塊的振動錘。
[0016]基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統，其特征在于，多振動錘通過網絡控制系統聯系在一起，振動錘間沒有任何機械結構的連接，振動錘的數量能較方便的擴展，振動錘也可任意點或在多各方向上布置，較方便的實現多點和多軸激振與加載。
[0017]所述的一種基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統，其特征在于，該系統由多個振動錘單體、振動錘控制器、中央控制器、傳感器等構成，各控制器之間的信息交換通過各種總線或工業以太網實現。
[0018]所述的一種基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統，其特征在于，每個振動錘都有各自的傳感系統及控制系統，傳感器實時的采集振動錘的偏心塊的位置及轉速，這些信號通過網絡線傳送給中央控制器，中央控制器根據一定的控制算法得到各振動錘的振動頻率，通過網絡線發送給各個振動錘控制器，實現振動頻率的閉環控制。
[0019]所述的一種基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統，其特征在于，各振動錘的振動頻率通過檢測偏心塊的位置與轉速確定，振動錘中可以是只含有一片偏心塊，也可以是含有多片或者多組偏心塊。
[0020]所述的一種基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統，其特征在于，各振動錘的振動頻率可通過中央控制器程序任意調節，當各振動錘的振動頻率相同時，各振動錘實現同步振動，激振力增加；當各振動錘的激振頻率不一樣時，可以模擬各種外部載荷，用于工業仿真。
[0021]本發明的有益效果在于:
[0022]各振動錘通過網絡進行虛擬連接，實現各振動錘振動頻率的集中控制；振動錘的數量可任意擴展，振動錘的位置可任意布置，激振點和激振方向可任意設置，各振動錘的振動頻率也可任意設定。該系統可以應用于多振動錘激振力疊加或者用于多點激振或多軸激振，構建工業仿真環境。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統示意圖。
【具體實施方式】
[0024]圖1為基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統的結構示意圖。圖1中:100:振動錘，110:偏心塊，200:傳感器，210:傳感信號，300:振動錘控制器，310:網絡線，400:中央控制器。
[0025]為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖1所示，進一步闡述本發明。
[0026]中央控制器400與各振動錘控制器300通過網絡線310相連，進行信息的交換。振動錘100可以是由單片偏心質量塊110構成，也可以由多片偏心質量塊構成，傳感器200實時采集偏心塊的位置信號，然后將信號210傳輸到各個振動錘控制器300中，振動錘控制器將這些信號處理后通過網絡線集中到中央控制器400中，中央控制器經過一定的控制策略與算法得到各振動錘的振動頻率，發送給各個振動錘控制器，振動錘控制器實時的控制以及分別控制每個控制錘的振動頻率。
[0027]振動錘100的振動頻率測量米用測量振動錘偏心塊位置得出，各振動錘的振動頻率由中央控制器通過一定的控制算法得出，通過網絡發送給各振動錘控制器，分別對振動錘的振動頻率進行閉環控制。
[0028]偏心塊位置及轉速傳感器200可以是非接觸式電磁傳感器或其它類似的傳感器，偏心塊每旋轉一周得到一個脈沖，為了提高精度，可以在旋轉偏心塊軸上加入含有N個齒的齒輪，偏心塊每旋轉一周，傳感器將會感應出N個脈沖信號。
[0029]所述的一種基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統，各振動錘100的振動頻率可通過中央控制器程序任意調節，當各振動錘的振動頻率相同時，各振動錘實現同步振動，激振力增加；當各振動錘的激振頻率不一樣時，可以模擬各種外部載荷，用于工業仿真。
[0030]多振動錘通過網絡控制系統聯系在一起，振動錘間沒有任何機械結構的連接，振動錘的數量能較方便的擴展，振動錘也可任意點或在多各方向上布置，較方便的實現多點和多軸激振與加載。
[0031]以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明的范圍內。本發明要求的保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
【主權項】
1.一種基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統，包括多個振動錘和網絡控制系統，其特征在于，各振動錘通過網絡控制系統連接在一起，通過網絡控制系統對各振動錘的振動頻率進行控制。
2.根據權利要求1所述的基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統，每臺振動錘上都安裝有傳感器系統，傳感器對振動錘偏心塊的位置信號進行采集，這些信號實時反應振動錘偏心塊的位置，振動錘控制裝置實時采集這些信號。
3.根據權利要求2所述的基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統，其還包括振動錘控制裝置和中央控制裝置；各振動錘控制裝置用來接收振動錘傳感器采集的振動錘的位置信號，并將這些信號處理后發送給中央控制裝置。
4.根據權利要求3所述的基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統，其特征在于，中央控制裝置產生調節各振動錘的振動頻率信號并將該信號發送給振動錘控制裝置，由振動錘控制裝置控制振動錘的振動頻率。
5.根據權利要求1所述的基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統，該網絡通信形式為現場總線或工業以太網形式。
6.根據權利要求4所述的基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統，其特征在于，中央控制裝置通過控制策略與算法以使得各振動錘的振動頻率可調節，可以相同或不相同，相同實現多振動錘的同步控制，不相同實現異步控制。
7.根據權利要求6所述的基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統，其特征在于，所述的同步控制可以進行激振力的合成，加大激振力；異步控制能夠模擬各種外部載荷，用于工業仿真。
8.根據權利要求1所述的基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統，其特征在于，振動錘的振動頻率測量采用測量振動錘偏心塊位置得出，各振動錘的振動頻率由中央控制裝置通過控制算法得出，通過網絡通信發送給各振動錘控制裝置，分別對振動錘的振動頻率進行閉環控制。
9.根據權利要求1所述的基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統，其特征在于，振動錘的數量可以根據需要設置，振動錘的位置也可根據需要布置，實現同一方向或不同方向的激振力的合成。
10.根據權利要求1所述的基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統，其中的振動錘可以是只有一片偏心質量塊的振動錘，也可以是含有多片或者多組偏心塊的振動錘。
【專利摘要】基于網絡控制的多振動錘激振與加載系統，包括多個電驅振動錘和網絡控制系統，各振動錘通過網絡控制系統連接在一起，通過網絡控制系統對各振動錘的振動頻率進行控制。各振動錘通過網絡系統進行虛擬連接，實現各振動錘振動頻率的集中控制；振動錘的數量可任意擴展，振動錘的位置可任意布置，激振點和激振方向可任意設置，各振動錘的振動頻率也可任意設定。該系統可以應用于多振動錘激振力疊加或者用于多點激振或多軸激振，構建多樣的工業仿真環境。
【IPC分類】G05B19-418
【公開號】CN104615095
【申請號】CN201410714388
【發明人】來鑫
【申請人】上海理工大學
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月1日