交流伺服电动缸在地震模拟振动台中的应用
地震模拟振动台控制技术及软件研究
统稳 定 的补偿 ， 去德 国 Ｓ Ｈ Ｎ Ｋ公 司就 是 采 用 这 过 ＣＥＣ 种 方法 。另一种 方法 是将 位移 、 度 和加 速 度共 同进 速 行 反馈 的三参 量反 馈控 制方 法 ， 国 Ｍ 系统公 司就 美 是采 用这 种控制 方 法 。这 也是 目前 广泛 采 用 的方 法 。 采用 三参量控 制 的主要原 因是 因为使用单 一 的位 移控
象种类繁 多 ， 要控 制 的地 震 模 拟振 动 台 是一 个 非 常 复 杂系统 ， 而且这个 系 统往 往 是无 法 用 数 学模 型来 准 确 描述 的 ， 它不仅 与模拟控 制 系统 、 动器 、 作 台面有关 ， 而 且 与试件 的特性也 有关 系 ， 其 是被 试 结 构模 型 在 实 尤
Ｑ Ｕ Ｆ — ｅ， Ｈ ｅｇｑａ ｇ ＷＡ Ｇ Ｇ ｎ ，Ｈ Ａ Ｇ Ｘ ｎ －ｏ ｇ Ｚ Ａ Ｇ Ｈ ｎ － Ｉ ａｗ ｉ Ｓ Ａ Ｆ ｎ —ｉｎ ， Ｎ ａｇ Ｕ Ｎ ｉｇｈ ｎ ， Ｈ Ｎ ｏ ｇ ｉ ｊ
（ 京 三强 同维 机 电 液 压科 技 发 展 有 限公 司 ， 京 北 北 １２ ０ ） ０２ ０
力。在数 字 电动振 动 台和数 字液压振 动 台上进 行 了测试 实验 ， 结果表 明地震 波的位 移、 速度 和加速 度波形都
得 到 高精 确 的再现 。
关键 词 ： 震模拟振 动 台 ； 地 控制软 件 ； 三参量控 制 ； 加速 度控 制 ； 波形 再现 ； 迭代
中图分类 号 ：Ｈ１ ７ 文献标 识码 ： 文章编号 ：０ ０４ ５ （０ １ ０ － ９ －４ Ｔ ３ Ｂ １０ －８ ８ ２ １ ）６０ ８０ ０
国外引进 的重要 原 因 。我 们 经 过 多年 的研 究 ， 用 数 采 字液压 和伺 服控 制技 术 ， 现 了位 移 、 度 、 实 速 加速 度 波
振动台的相关适用介绍
振动台的相关适用介绍一、什么是振动台？振动台是一种模拟震动环境的设备，通过振动系统产生机械震动，以检测物体在振动环境下的耐震性能。
其被广泛应用于航空航天、地震监测、地质勘探、汽车、铁路、桥梁、建筑等领域。
二、振动台的种类1. 电动振动台电动振动台是通过电动机带动偏心轮产生振动，最大优点是能够产生较大的振动幅度和频率范围，可广泛应用于大型、重型物体的振动试验。
2. 液压振动台液压振动台是利用液压缸产生振动，适用于高精度、高频率振动试验，尤其适用于精密仪器、电子设备等小型物体的振动试验。
3. 电液振动台电液振动台是将电动机、偏心轮和液压缸相结合的振动台，综合了电动振动台和液压振动台的优点，可广泛应用于中小型物体的振动试验，也是最常见最常用的一种振动台。
三、振动台的应用领域1. 航空航天领域振动台可模拟飞行器在发射、飞行、升空和降落过程中所受到的各种力和振动环境，测试飞行器的耐震性能，确保其安全可靠。
2. 地震监测领域振动台可模拟地震时物体所受的振动环境，测试建筑物、桥梁等结构在不同震级下的破坏性能，提高地震工程的安全性和可靠性。
3. 地质勘探领域振动台可模拟地震波的传播过程，测试地质探测设备的抗震性能，提高勘探工程的可靠性和准确性。
4. 汽车、铁路、桥梁、建筑等领域振动台可模拟各种路面、桥梁、建筑物等所受到的振动环境，测试其耐震性能和破坏性能，提高这些领域的安全性和可靠性。
四、振动台的参数及试验标准振动台的参数包括振幅、频率、加速度等，试验标准包括GB、ASTM、ISO等，不同领域有不同的标准和要求。
试验时应按照相关标准进行，以保证试验结果的正确性和可信度。
五、结语振动台是一种重要的试验设备，在航空航天、地震监测、地质勘探、汽车、铁路、桥梁、建筑等领域均有广泛的应用。
选择合适的振动台和正确的试验参数及标准，将能够提高试验可靠性和准确性，保证试验结果的正确性和可信度。
伺服电缸的应用场景
伺服电缸的应用场景
伺服电缸是一种能够在特定位置进行精确运动的装置，因此适用于许多应用场景。
以下是一些常见的伺服电缸应用场景：
1. 自动化生产线：伺服电缸可用于自动化生产线上的定位、定时和运动控制任务，例如装配线上的零件定位和组装操作。
2. 机械加工：伺服电缸可用于机械加工设备上的精确定位和运动控制，例如数控机床上的工件定位和切割操作。
3. 包装和装卸：伺服电缸可用于包装和装卸设备上的定位和控制任务，例如自动包装机上的产品放置和封装操作。
4. 物料搬运：伺服电缸可用于物料搬运设备上的定位和运动控制，例如输送带上的物料分拣和传输操作。
5. 机器人和自动化操作：伺服电缸可用于机器人和自动化操作设备上的运动控制，例如机械臂的关节运动和末端执行器的定位。
6. 测试和测量：伺服电缸可用于测试和测量设备上的精确定位和运动控制，例如材料强度测试机上的加载和测量操作。
总之，伺服电缸的应用场景非常广泛，适用于需要精确定位和运动控制的各种自动化、机械和工业领域。
三维六自由度地震模拟振动台系统控制技术研究与应用
三维六自由度地震模拟震动台系统控制技术探究与应用专业品质权威编制人：______________审核人：______________审批人：______________编制单位：____________编制时间：____________序言下载提示：该文档是本团队精心编制而成，期望大家下载或复制使用后，能够解决实际问题。
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振动台工作原理范文
振动台工作原理范文振动台是一种用于模拟地震、风、水流等自然力作用的设备，常用于地震工程、建筑结构、桥梁工程、航空航天工程等领域的研究和测试。
它通过施加模拟力或位移来产生振动，使被测试的结构或设备在其上受到一系列模拟的动态荷载，以检测其对振动的响应和性能。
振动台主要由振动系统、控制系统和支撑系统三个部分组成。
振动系统是振动台的核心部分，它利用电机、液压缸等驱动装置产生力或位移，将模拟力施加到被测结构上。
常用的振动系统包括电动振动台、液压振动台和伺服振动台等。
其中，电动振动台通过电动机驱动振动台进行振动；液压振动台通过液压泵驱动液压缸进行振动；伺服振动台则通过伺服系统精确地控制位移或力的大小和频率。
在振动系统中，通常还包括一些附件，如力传感器、位移传感器、加速度传感器等，用于检测振动台施加到被测结构上的模拟力和位移。
控制系统根据设计要求，控制振动台的振动特性，如频率、幅值、相位等。
在控制系统中，通常包括振动信号发生器、数据采集系统、控制器等。
振动信号发生器可以生成各种不同频率、幅值和相位的振动信号，用于控制振动台工作。
数据采集系统则用来采集传感器测量到的振动信号，并对其进行处理和分析，以便得到被测结构的振动响应和性能参数。
而控制器则通过对振动台施加的模拟信号进行敏感控制，以确保振动台能够按照设计要求进行工作。
支撑系统主要是用来支撑和固定被测结构，并减小冲击和振动对周围环境的干扰。
在支撑系统中，通常包括一个坚固的结构平台和一些减震装置。
结构平台可以承受振动台以及被测结构的重量，并通过固定装置将其牢固地固定在振动台上。
减震装置可以通过吸收和分散振动能量，减小振动台对周围环境的影响。
振动台的工作原理可以用以下几个步骤来描述：1.设计模拟参数：根据需要模拟的工况，如地震、风、水流力等，确定模拟的参数，如频率、幅值、相位等。
2.设置控制系统：根据设计模拟参数，通过控制系统设置振动特性，如输入相应的频率、幅值和相位等。
振动台试验在结构地震响应中的应用
振动台试验在结构地震响应中的应用振动台试验是通过模拟地震荷载作用于结构物上的一种试验手段。
它可以在实验室中通过控制振动台的运动，产生不同频率和振幅的地震波形，模拟出真实地震中的动力特性，进而研究结构物在地震中的响应情况。
振动台试验在结构地震工程领域具有广泛的应用，为提高结构的抗震能力、设计合理的抗震措施和评估结构的地震性能提供了有效的手段。
一、振动台试验在结构抗震能力研究中的应用振动台试验可以模拟出各种复杂的地震荷载，通过控制振动台的运动和波形，可以对结构的抗震能力进行全面的评估。
例如，研究者可以通过振动台试验来测定结构的基频、共振频率和动力特性等重要参数，从而得到结构的动力响应。
此外，振动台试验还可以用于评估不同结构体系或材料的抗震性能。
通过改变试验参数，如振幅、频率和向量，可以模拟出不同程度的地震荷载，对比不同结构体系或材料的地震响应情况。
这有助于工程师选择合适的结构体系和材料，从而提高结构的抗震能力。
二、振动台试验在新型结构体系设计中的应用随着科技的不断进步，人们对结构体系的要求也越来越高。
传统的结构体系在地震中的表现并不理想，因此需要寻求新的结构体系。
振动台试验可以帮助研究者评估新型结构体系的抗震性能，从而为设计提供参考。
通过在振动台上进行试验，可以模拟真实地震的作用，评估新型结构体系在地震中的性能表现，进一步改进设计。
三、振动台试验在结构抗震措施研究中的应用除了设计新型结构体系，振动台试验还可以在评估和改进现有结构体系中发挥重要作用。
例如，在振动台上可以进行反复加载试验，模拟结构在地震中的反复荷载作用，评估结构的疲劳性能。
此外，振动台试验还可以模拟不同地震方向和强度的地震波形，研究结构在不同地震条件下的响应。
这有助于工程师选择合适的结构抗震措施，提高结构的地震性能。
最后，振动台试验还可以用于研究结构的损伤与破坏机制。
通过模拟不同程度的地震荷载，研究者可以观察结构物的破坏形态、破坏范围和破坏原因等，并根据试验结果改进结构的设计和抗震措施。
结构实验技术_地震模拟振动台试验2
4、输入波形
地震模拟振动台试验的主要目的是检验 结构在遭遇地震时的性能。一般要求振动台 能够模拟地震地面运动，输入的振动波形应 为不规则的地震波。此外，振动台可以用来 对结构施加各种振动激励，输入的波形还包 括正弦波、三角波等规则波，以及随机的不 规则白噪声波等。
建设单位
中国建筑±1.2 X：±1000 X：±100
三向六自由度 4*4 10 25 Y：±0.8 Y：±600 Y：±50 0~50
Z：±0.7 Z：±600 Z：±50
三向六自由度 3*4 3 12 X：±1.3 X：±600 X：±125 3.4~40 250
X：±1.0 X：±600 X：±80
一、概论
3、优点：可以真实的反应结构实际地震反 应；可以很好的反映应变速率对结构材料 强度的影响
4、缺点：设备昂贵，受台面尺寸限制，不 能做大比例模型试验；受尺寸效应影响， 很难评价结构的抗震能力
二、振动台基本原理
振动台是用来产生模拟的地震地面运动，对结构的 抗震性能进行研究。如图为一地震模拟振动台的示 意图。
2*250
三向六自由度 5*5 20 30 Y：±1.0 Y：±600 Y：±80 0.5~40 2*250
Z：±0.7 Z：±300 Z：±50
4*250
水平竖向双向 四自由度
2*2.8
6
X：±1.0 X：±500 Z:±0.8 Z:±340
X：±50 Z:±34
0.1~100
150
X：±1.0 X：±100 X：±100
208
控制 生产 方式 厂家
备注
MTS 三参
量
位移
MTS
部分 MTS
全套MTS,台面 首钢制造，目
地震模拟振动台的设计与应用技术pdf
参观龙陵松山雕塑群观后感前几天去参观了龙陵松山雕塑群，那可真是一场触动心灵的体验。
一走进那片区域，就感觉像是被一种庄严肃穆的气场给包围了。
那些雕塑啊，一尊尊栩栩如生，就像把当年松山战役的场景直接搬到了眼前。
先看到的是那些战士们冲锋的样子，他们的表情特别坚毅，每一块肌肉都像是充满了力量。
感觉他们不是冰冷的雕塑，而是随时能从石头里蹦出来，再次冲向敌人的热血英雄。
我就站在那儿想，当年的战斗肯定是无比惨烈的，这些战士们得有多勇敢啊。
他们可没有什么超级英雄的装备，就凭着一腔热血和保家卫国的决心，在这片土地上和敌人拼死战斗。
再看那些受伤的战士雕塑，有的躺在地上，眼睛里还透着不屈。
我心里就一阵难受，这可都是一个个鲜活的生命啊，为了我们现在的和平日子，付出了那么多。
我突然觉得现在的生活里那些小烦恼都不算啥了。
跟他们比起来，我们在工作上的压力、生活里的小摩擦，简直就是小巫见大巫。
还有那些反映战士们互相扶持的雕塑，能看出战友之间深厚的情谊。
在那么艰苦的战争环境下，他们就是彼此的依靠。
这让我想到，在生活中我们也应该珍惜身边的朋友，互相帮助。
而且这个雕塑群的布局也很巧妙，就像在讲述一个完整的故事一样。
从战斗开始，到中间的艰苦奋战，再到最后的胜利或者壮烈牺牲，就这么一步一步把你带入到当年的情境里。
我跟着这个“故事线”走，情绪也是起起伏伏的。
一会儿为战士们的英勇激动得热血沸腾，一会儿又为他们的牺牲难过不已。
参观完整个雕塑群，我就像是上了一堂超级生动的历史课。
这可比在书本上看那些干巴巴的文字有力量多了。
我深刻地意识到，我们现在的和平生活是用无数英雄的鲜血换来的。
所以啊，我们真得好好珍惜现在的每一天，不能辜负了他们的牺牲。
而且，我们也要把这些英雄的故事传下去，让更多的人知道这段历史，知道我们的幸福来之不易。
这龙陵松山雕塑群，可真是个充满力量和意义的地方啊。
振动台试验在地震工程中的应用
振动台试验在地震工程中的应用近年来，地震频繁发生，对建筑物的稳固性和安全性提出了更高的要求。
为了更好地了解建筑物在地震中的表现，振动台试验成为地震工程领域中一种重要的研究方法。
本文将探讨振动台试验在地震工程中的应用，并对其优势和局限进行分析。
振动台试验是一种模拟真实地震荷载作用下建筑物的试验方法。
通过将建筑结构置于振动台上，并施加模拟地震荷载，可以模拟出真实地震中建筑物所受到的振动情况。
这种试验方法具有很高的可控性和可重复性，能够有效地分析建筑物在地震中的动力响应，从而为地震工程提供有价值的数据和信息。
振动台试验在地震工程中的应用最为明显的是对建筑物的抗震性能进行评估。
通过振动台试验可以模拟出各种不同强度和频率的地震荷载，从而全面了解建筑物在不同地震条件下的耐震性能。
试验结果可以明确指出建筑物的承载能力、刚度、耗能能力等指标，帮助工程师进行科学的结构设计和优化。
此外，振动台试验还可以通过调整试验参数，模拟出不同地震来源、震中距离等不同条件下的地震作用，为工程师提供更准确的数据参考。
振动台试验不仅可以用于评估建筑物的抗震性能，还可以用于修复和强化方案的验证。
在一些老旧建筑物的抗震加固工程中，振动台试验可以模拟出不同加固方案后的建筑物响应情况，评估加固效果，并为优化加固方案提供依据。
通过对不同方案的对比试验，可以选择出最经济、最有效的加固方案。
此外，振动台试验还可以用于评估新材料的抗震性能，帮助工程师选择最合适的材料用于地震抗震工程。
虽然振动台试验在地震工程中的应用具有诸多优势，但也存在一些局限性。
首先，振动台试验是一种缩尺模型试验，试验结果仅适用于所测试建筑物的缩放模型，无法直接推广到实际工程上。
其次，振动台试验是一种静态试验，虽然可以模拟出真实地震中的振动情况，但无法完全还原地震过程中的非线性响应情况。
此外，振动台试验还存在试验设备成本高、试验周期长、试验结果受参数调整等因素的影响。
综上所述，振动台试验在地震工程中的应用是一种有效的方法，可以为工程师提供宝贵的数据参考和工程设计方案。
模拟地震时建筑物振动模拟工作台设计
模拟地震时建筑物振动模拟⼯作台设计毕业设计模拟地震时建筑物振动模拟⼯作台设计模拟地震时建筑物振动模拟⼯作台设计摘要：本设计提出⼀套简易的模拟地震时建筑物振动模拟⼯作台的设计，其设计原理是通过机械传动系统传动动⼒来带动模拟建筑物振动从⽽能够让⼈们直观的观察建筑物在地震时的振动状态。
这套设计主要有变速系统，动⼒系统，机械传动系统，建筑物振动系统三个部分组成.该模拟系统主要是通过变速系统来控制电机的转速来模拟地震不同的振动幅度，再通过机械传动系统来传动动⼒到建筑物振动系统使得建筑物振动，在建筑物振动系统中，主要是由⼀个抗震建筑物和⼀个不抗震建筑物组成，通过对⽐能够更好地更加直观的在⼈们⾯前展现建筑物在地震时的状态。
该系统虽然没有电液伺服地震模拟振动台那么精确，能够验证很多东西，但是它可以作为让⼈们观赏，让⼈们对地震时建筑物振动的初步了解的很好的平台，⽽且它的成本⽐较低，经济实⽤。
本设计在符合设计要求的基础上就部分关键部件进⾏了相关功能和结构的设计。
关键词：经济实⽤，地震When simulating seismic building vibration simulation table design abstract：This paper proposes a set of simple and easy the design of the building when the earthquake vibration simulation workbench, its design principle is driven by mechanical transmission system dynamics simulation vibration so that they can make people visual observation of the building in a state of vibration during the earthquake. This design mainly has variable speed system, power system, mechanical drive system, building vibration system of three parts.Mainly through the simulation system of variable speed system to control the motor speed to simulate earthquake vibration amplitude, again through the mechanical transmission system to drive power to the vibration system makes the building vibration, in the building vibration system, mainly by a seismic building and not a earthquake-resistant buildings, by comparing to better more intuitive show in front of the building during an earthquake.While the system is not so precise electro-hydraulic servo vibration table, to verify a lot of things, but it can be used as a let people admire, let people preliminary understanding of the building when the earthquake vibration of a good platform, and its cost is lower, economical and practical. This design in accordance with the requirements of the design on the basis of some key components for the design of the related function and structure.Key words:economic and practical,earthquake⽬录1前⾔ (2)1.1 本课题研究的背景与意义 (2)1.1.1 本课题的研究背景 (2)1.1.2 本课题的选题意义 (3)1.2 国内外研究发展现状 (4)1.2.1 国内外振动台的发展 (4)1.3 本课题的研究⽅法与研究内容 (5)1.4 本章⼩结 (5)2 振动台的组成及⼯作原理 (6)2.1 振动台的⼯作原理 (6)2.2 振动台系统的组成 (6)2.3 研究的振动台的功能 (7)3振动台的零件设计 (8)3.1箱体的设计 (8)3.2建筑物振动系统的零件设计 (9)3.2.1滑动主板的设计 (9)3.2.2防震底板和不防震底板的设计 (9)3.2.3模拟建筑物的设计 (10)3.3机械传动系统的零件设计 (10)3.3.1拟定传动⽅案 (11)3.3.2传动件的设计 (12)3.4电机的选取 (13)3.4.1选择电动机类型和结构型式 (13)3.4.2确定电动机的功率 (14)3.5变速系统的零件设计 (14)结论 (16)参考⽂献 (16)致谢 (17)1 前⾔1.1 本课题研究的背景与意义1.1.1 本课题的研究背景地震就是地球表层的快速振动，在古代⼜称为地动。
地震模拟振动台三台阵系统简介【模板】
地震模拟振动台三台阵系统简介一、应用领域▪地震工程力学的基础性研究：地震机理研究；桥梁等的整体抗震试验研究；房建等土木工程结构的抗震试验研究；管线以及地铁、隧道结构等的抗震试验研究；图1 建成后的三台阵系统示意图二、系统组成和主要参数主要包括三个水平三自由度振动台，其中中间固定台为4m×4m，两个可移动边台为2.5m×2.5m，系统主要技术参数如下：台面尺寸: 2.5m×2.5m—4m×4m—2.5m×2.5m振动方向: 水平三向(X、Y向和水平转角)最大有效载荷: 10t—22 t—10t台面最大位移: +/-250 mm台面满载最大加速度: X向1.5g；Y向1.2g工作频率范围: 0.1~50Hz振动波形: 周期波、随机波、地震波控制方式: 数控台面最大距离: 30m图2 4m ×4m 振动台示意图4m ×4m 台性能曲线如图3：图 3 4m ×4m振动台满载性能曲线XYX Y图4：2.5m ×2.5m 振动台示意图2.5m ×2.5m 性能曲线如图5：图 5 2.5m ×2.5m 振动台满载性能曲线设备主要部件：X YXY XY图6(a) 100-500-110 系列作动器图6(b) 100-500-125 系列作动器图6(c) 蓄能器图6(d) 小型静压轴承图6(e) 125-9503系列转动支座图6(f) 050-9527系列校正支座图6(g) m100-9519 –n300KN 系列预载支座图6(h) m080-9518 – 300KN系列预载支座油源、冷却和配电系统相关技术参数●液压油泵系统工作压力28MPa，连续工作时间不少于72小时，油源静重12吨。
●五台油泵技术指标为：110KW、380V/230A、50HZ，总功率550KW；另加备用一台油泵的电源箱，设计共用750KW。
振动试验台的相关配置和材料说明
振动试验台的相关配置和材料说明振动试验台是工业界中常用的一种测试设备，用于模拟物品在运输、搬运、使用过程中的振动情况，以测试物品的耐震性能。
下面将详细介绍振动试验台的相关配置和材料说明。
振动试验台的基本配置1. 控制系统振动试验台的控制系统一般由计算机控制、驱动电源和信号发生器三部分构成。
计算机控制为振动试验台提供精准的控制和数据处理功能；驱动电源提供振动试验台所需的电力；信号发生器则用于产生振动信号。
2. 振动激励系统振动试验台的振动激励系统一般由电动机驱动、偏心轮和减速机等组成。
电动机驱动偏心轮旋转，产生竖直方向的振动力；减速机则用于降低电动机的转速。
3. 支撑系统振动试验台的支撑系统一般由模拟振动试验的物品支撑架和固定系统组成。
支撑架用于承载被试物品；固定系统则用于保证振动试验台的稳定性和安全性。
振动试验台的材料说明1. 试验台承重部件试验台承重部件通常采用高强度的钢结构，如Q345B、Q235A等钢材。
这些钢材具有良好的机械性能，可以承受高强度的振动力并保证试验台的稳定性。
2. 驱动装置驱动装置通常采用电机和减速器等部件。
电机通常采用交流异步电动机，而减速器则通常采用硬齿面减速器或行星减速器。
对于试验要求较苛刻的试验台，也有采用液压和气动驱动装置。
3. 振动支撑系统振动支撑系统是试验台中重要的组成部分，影响着试验的准确度和精度。
支撑系统一般采用高刚性的材料，如美国帕克公司GTX系列振动台所采用的高强度铝合金材料。
与钢制材料相比，铝合金材料具有更好的抗腐蚀性和更轻的重量，为试验提供了更好的条件。
4. 控制系统控制系统中的控制器、计算机等部件通常采用工业级别的硬件，如Rockwell Automation的ControlLogix PLC等。
这些硬件具有较高的精度和可靠性，可满足试验的需要。
5. 试验台配件试验台的配件包括了连接板、脚轮、支撑螺栓等部件。
连接板是将试验品和试验台连接起来的关键部件，必须采用高强度、高刚性的材料；脚轮则方便试验台的移动和调整位置；支撑螺栓则用于调整试验品的位置和高度。
地震振动模拟试验台试验方法
地震振动模拟试验台试验方法说实话地震振动模拟试验台试验方法这事，我一开始也是瞎摸索。
我就一头扎进去，想看看这东西到底怎么整。
我一开始就犯了个大错，我以为只要把样本往试验台上一放，随便设置几个参数就可以了。
结果那根本不行啊，得到的数据完全乱七八糟的。
就像你要做饭，以为把食材全扔锅里就行，不按照步骤和火候来，最后只能得到一锅糊的一样。
后来我就知道得先好好研究样本。
你要是测试一个建筑物模型，你得搞清楚它的结构特点、材料这些东西。
这就好比你要了解一个人的体质，才能知道他适合什么运动强度一样。
然后就是设置试验台的参数。
这个可真是个麻烦事儿，我试过很多次不同的组合。
像振动频率、振幅、振动方向这些，我一开始都没搞清楚它们之间的关系。
我先按照一些理论的值去设置，可是发现对我的样本好像不太对。
这里我就想说，理论是个指导，但实际操作中肯定得根据样本的实际情况调整。
有一次我测试一个比较脆弱的样本，我把振幅设置得太大了，一启动试验台，样本直接就散架了。
当时那叫一个心疼啊，也特别懊恼。
这就告诉我，对于特殊的样本，一定得小心翼翼地来。
要从比较小的振幅开始试，慢慢增加。
再就是数据的采集。
这可不能马虎啊。
采集的时间，仪器的精准度，这些都很重要。
我有一回就是采集的数据不全，就是因为采集时间设置短了。
这就像你浇水只浇了一半，只能看到植物一半的生长状态一样不完整。
还有啊，关于试验台的保养。
很多人可能老忘记这事儿，但这其实直接关系到试验结果的准确性。
脏兮兮的试验台，里面的零件可能都不太灵光了。
就像是人，如果老是不注意卫生，生病的时候肯定没法好好干活啊。
总之呢，这个地震振动模拟试验台试验不是个简单事儿，要不断尝试，总结自己失败的教训，才能慢慢摸出门道。
我现在也不能说我就完全掌握了，但总能按照试验要求得到相对靠谱的数据了，慢慢积累经验很重要。
比如说我再做一个桥梁模型的振动模拟试验时，我先参考以前类似材料的设定参数，但那只是个基础。
然后我很仔细地根据这个桥梁模型的特殊结构调整了一些参数。
地震震动模拟台精密测量方案
地震模拟台精密定位控制工法1、前言精密工程测量是工程测量的现代发展和延伸，它以绝对测量精度达到毫米量级，相对测量精度达到1×10-5，以先进的测量方法、仪器和设备，在特殊条件下进行的特殊测量工作。
精密工程测量准确求定控制点和工作点的坐标和高程以及进行精密定向、精密准直、精密垂准，为社会服务。
由我甘肃第七建设集团股份有限公司承建的兰州理工大学地震模拟振动台是从英国SERVOTEST公司引进的地震模拟振动台，可以模拟各种类型的地震，是研究水坝及房屋结构抗震性能的重要设备。
振动台的基础中有八个主要的预埋部件，其中1’～4’位于基础坑底，与垂直方向的加振器固连，控制上下振动，5‘～8‘位于基础坑内的侧面，与水平方向上的4个加振器固连，用来控制侧向振动。
这八个预埋部件要求很高的定位精度，精度要求0.4mm,英方提出预理部件面板中心在x，y，z,α,β,γ六轴方向上的误差要小于0.4mm。
如何控制六个方向的偏差是本工程成败的关键。
我司与兰州理工大学合作，运用此技术，并开发出专门计算程序软件，成功完成了该工程的定位测量工作，最终的误差在0.2mm范围以内，并总结出了本工法。
2、特点本工法结合大型地震模拟振动台预埋件精密定位的测量工作，针对预埋件所处的特定位置和混凝土的分期浇筑，提出并采用分期建立控制网、放样定位的方法，在数据处理上采用拟稳平差，从而保证了两期预埋件位置之间的最佳精度。
3、适用范围精密设备基础预埋件位置定位控制、安装过程定位测量。
4、工艺原理以精密工程测量控制网为基础，采用精确的方法将构件定位标志的设计位置与控制网相关联；安装定位工作直接利用控制网进行，运用Leica TC2003全站仪将构件安装在设计位置。
通过自主编制的计算程序，对测量误差进行分析。
5、工艺流程及操作要点5.1 工艺流程平面控制网布设→平面控制网精度分析→平面位置测设及安装测量→高程控制网测设→振动台支架及助动器基座安装→混凝土浇筑。
交流伺服电动缸在地震模拟振动台中的应用
摘 要 ：交 流 伺 服 电动 缸 凭 借 其 优 异 的控 制 性 和相 对 较 低 的 成 本 ， 别 是 其 核 心 部 件 — — 交 流 伺 服 电 机 的 控 特 制 精 度 高 、 速 性 能 好 、 良好 的矩 频 特 性 和 过 载 能 力 ， 得 利 用 电 动 缸 进 行 地 震 模 拟 成 为 可 能 。 交 流 伺 服 加 有 使
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交流伺服电动缸在地震模拟振动台中的应用
交流伺服电动缸在地震模拟振动台中的应用曹军;杨俊杰;应义淼;章雪峰【摘要】AC servo motor cylinder becomes an alternative product of hydraulic servo because of its excellent controllability and low maintenance costs.The AC servo motor has many fine qualities such as high regulating accuracy, good acceleration, torque-frequency characteristic and overload capacity, which make it capable of simulating earthquake vibration.The future of that vibration platform is bright for teaching and demonstration of earthquake and vibration test of the structural member or small structure because operating is easy and the cost is low.Simulation of a horizontal unidirectional earthquake wave is completed by means of combining AC servo motor cylinder with control technique of microcomputer.Results show that the fidelity depends on the capability of electric cylinder and applied load of the system.%交流伺服电动缸凭借其优异的控制性和相对较低的成本,特别是其核心部件--交流伺服电机的控制精度高、加速性能好、有良好的矩频特性和过载能力,使得利用电动缸进行地震模拟成为可能.交流伺服电动缸振动台成本低、控制简单,在地震教学演示、构件及小型结构振动台实验中优点突出,具有广泛的应用前景.将伺服电动缸和微机控制技术相结合,实现了一条单向地震波的模拟仿真输出.结果表明,在一定的加速度范围内模拟效果良好,模拟极限加速度值和模拟效果取决于交流伺服电动缸的性能和台面载荷.【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2011(028)004【总页数】4页(P67-70)【关键词】电动缸;交流伺服电机;地震模拟;PID控制【作者】曹军;杨俊杰;应义淼;章雪峰【作者单位】浙江工业大学,建筑工程学院,浙江,杭州,310014;浙江工业大学,建筑工程学院,浙江,杭州,310014;浙江工业大学,建筑规划设计研究院,浙江,杭州,310014;浙江工业大学,建筑规划设计研究院,浙江,杭州,310014【正文语种】中文【中图分类】P315.8;TM34Abstract：AC servo motor cylinder becomes an alternative product of hydraulic servo because of its excellent controllability and low maintenance costs．The AC servo motor has many fine qualities such as high regulating accuracy，good acceleration，torque－frequency characteristic and overload capacity，which make it capable of simulating earthquake vibration．The future of that vibration platform is bright for teaching and demonstration of earthquake and vibration test of the structural member or small structure because operating is easy and the cost is low．Simulation of a horizontal unidirectional earthquake wave is completed by means of combining AC servo motor cylinder with control technique of microcomputer．Results show that the fidelity depends on the capability of electric cylinder and applied load of the system．Key words：electric cylinder；AC servo motor；earthquake simulation；PID control伺服电动缸和液压伺服设备相比，具有维护简单、控制稳定、节能环保等优点，它主要由伺服电机、驱动器、缸体、丝杆、推杆以及减速器等组成。
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交流伺服电动缸在地震模拟振动台中的应用曹 军１，杨俊杰１，应义淼２，章雪峰２（１．浙江工业大学建筑工程学院，浙江杭州 ３１００１４；２．浙江工业大学建筑规划设计研究院，浙江杭州 ３１００１４）摘 要：交流伺服电动缸凭借其优异的控制性和相对较低的成本，特别是其核心部件———交流伺服电机的控制精度高、加速性能好、有良好的矩频特性和过载能力，使得利用电动缸进行地震模拟成为可能。
交流伺服电动缸振动台成本低、控制简单，在地震教学演示、构件及小型结构振动台实验中优点突出，具有广泛的应用前景。
将伺服电动缸和微机控制技术相结合，实现了一条单向地震波的模拟仿真输出。
结果表明，在一定的加速度范围内模拟效果良好，模拟极限加速度值和模拟效果取决于交流伺服电动缸的性能和台面载荷。
关键词：电动缸；交流伺服电机；地震模拟；ＰＩＤ控制中图分类号：Ｐ３１５．８；ＴＭ３４ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００２－４９５６（２０１１）０４－００６７－０４Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＡＣ ｓｅｒｖｏ ｍｏｔｏｒ ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｉｎ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｐｌａｔｆｏｒｍｆｏｒ ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎＣａｏ Ｊｕｎ１，Ｙａｎｇ Ｊｕｎｊｉｅ１，Ｙｉｎｇ Ｙｉｍｉａｏ２，Ｚｈａｎｇ Ｘｕｅｆｅｎｇ２（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１００１４，Ｃｈｉｎａ；２．Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ ａｎｄ Ｐｌａｎｎｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ ＆Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１００１４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡＣ ｓｅｒｖｏ ｍｏｔｏｒ ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｂｅｃｏｍｅｓ ａｎ ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ ｐｒｏｄｕｃｔ ｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｅｒｖｏ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｉｔｓ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｌｏｗ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｃｏｓｔｓ．Ｔｈｅ ＡＣ ｓｅｒｖｏ ｍｏｔｏｒ ｈａｓ ｍａｎｙ ｆｉｎｅ ｑｕａｌｉｔｉｅｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｈｉｇｈ ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙ，ｇｏｏｄ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ，ｔｏｒｑｕｅ－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ａｎｄ ｏｖｅｒｌｏａｄ ｃａｐａｃｉｔｙ，ｗｈｉｃｈ ｍａｋｅ ｉｔ ｃａｐａｂｌｅ ｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｎｇ ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈａｔ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｉｓ ｂｒｉｇｈｔ ｆｏｒ ｔｅａｃｈｉｎｇ ａｎｄ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎｏｆ ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ ａｎｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｔｅｓｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｍｅｍｂｅｒ ｏｒ ｓｍａｌｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｉｓ ｅａｓｙ ａｎｄ ｔｈｅｃｏｓｔ ｉｓ ｌｏｗ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ ｗａｖｅ ｉｓ ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ ｂｙ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ＡＣｓｅｒｖｏ ｍｏｔｏｒ ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｗｉｔｈ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ．Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆｉｄｅｌｉｔｙ ｄｅｐｅｎｄｓ ｏｎ ｔｈｅｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｙｌｉｎｄｅｒ ａｎｄ ａｐｐｌｉｅｄ ｌｏａｄ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｙｌｉｎｄｅｒ；ＡＣ ｓｅｒｖｏ ｍｏｔｏｒ；ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ＰＩＤ ｃｏｎｔｒｏｌ收稿日期：２０１０－０６－１８基金项目：浙江省科技厅资助项目“余震作用下混凝土结构施工技术研究”（２００９Ｃ１６０７６）作者简介：曹军（１９８５—），男，浙江建德，在读硕士，研究方向：混凝土结构Ｅ－ｍａｉｌ：ｃａｏｊｕｎ１９８５０５１７＠１６３．ｃｏｍ通信作者：杨俊杰（１９５８—），男，浙江诸暨，教授，主要从事混凝土结构的教学和科研工作． 伺服电动缸和液压伺服设备相比，具有维护简单、控制稳定、节能环保等优点，它主要由伺服电机、驱动器、缸体、丝杆、推杆以及减速器等组成。
将交流伺服电机与微机控制技术［１－２］相结合，可以实现对推杆的推力、速度以及位移等参数的高精度控制。
在地震模拟中，考虑到对推力以及加速度的要求，常采用大型液压伺服驱动，但随之而来的是高昂的成本，不利于地震模拟研究的开展和普及，而伺服电动缸在地震教学演示、构件及小型结构振动台实验中优点突出，应用前景广泛。
本文论证了伺服电动缸应用于地震模拟实验中的可行性，初步分析了相关因素对于模拟效果的影响，为伺服电动缸在地震模拟中的应用提供参考。
１ 系统硬件系统驱动力由一伺服电动缸和与之配套的驱动器提供。
电动缸标示行程１２０ｍｍ，输出力为１７ｋＮ，速度为１００ｍｍ／ｓ。
电动缸的伺服电机为松下ＭＩＮＡＳＩＳＳＮ １００２－４９５６ＣＮ１１－２０３４／Ｔ 实 验 技 术 与 管 理Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ 第２８卷 第４期 ２０１１年４月Ｖｏｌ．２８ Ｎｏ．４ Ａｐｒ．２０１１Ａ４系列，型号为ＭＳＭＡ２０２Ｐ１Ｈ，额定功率为２．０ｋＷ；驱动器型号为ＭＥＤＤＴ７３６４［３］，额定功率为２．５ｋＷ。
系统上位控制单元为ＰＣ机和ＰＣＩ控制卡。
此外还包括加速度传感器以及０．８ｍ×０．６ｍ的铝合金振动台面和与之配套的基座和轨道等。
图１ 伺服驱动器和电源实物图图２ 交流伺服电动缸实物图２ 系统数字化控制２．１ 数控方案数控信号为了模拟地震波，通常是经过一定的频率采样得到的加速度数字脉冲序列。
控制的主要目的是实现目标加速度信号的跟踪再现。
伺服电机驱动器本身也具有位移、速度、转矩等多种控制模式，但为了控制策略的自由性和多样性，从而实现加速度曲线模拟品质的优化，本文利用ＰＣ机、ＰＣＩ控制卡、执行和辅助单元建立开放式的数控系统［４］，采用闭环控制模式［５］（见图３），进一步提高模拟品质。
图３ 系统硬件组成和连接逻辑图根据参考文献［６］中的分析，只采用位置控制模式会使系统的频宽太低，无法满足地震模拟实验中对系统频宽的要求，采用三参量控制模式能实现较宽频带的稳定控制。
系统数控方案原理如图４所示。
图４ 系统数控方案原理图２．２ 系统调节和控制参数系统闭环控制采用ＰＩＤ调节器进行调节。
由于采用了开放式的数控系统，根据三参量控制模式原理［７］，位移控制对应频率较低的情况，速度控制对应频率高的情况，加速度控制对应频率较高的情况，通过计算机编程实现ＰＩＤ调节器的设计，考虑到行程限制，采用位置式ＰＩＤ控制算法［８］，控制过程中由计算机完成ＰＩＤ调节运算。
图５为ＰＩＤ调节器控制参数设置窗口图。
图５ ＰＩＤ调节器控制参数设置窗口图根据输入的偏差值，ＰＩＤ调节按比例、积分、微分的传递函数运算出控制输出的结果。
对于ＰＩＤ调节参数的整定，直接影响最终的地震波模拟品质。
虽然ＰＩＤ控制参数整定算法有多种，但是地震波千变万化，具有不同的动态特性，再加上是多变量的复合调节，整定工作十分复杂，满足一个地震波的参数对于另一个不一定适用。
本文根据参考文献［９］，依据３个控制参数的相互独立性和各自的控制规律采用经验法进行整定，依据各个参数的控制规律，按照比例、积分、微分的次序依次确定合适的调节参数，可以快速得到比较理想的波形模拟效果。
通过多次的参数整定实验，对于三参量的控制增益系数设置得到了加速度和速度的控制增益系数过大会使得系统内环不稳定，系统极易产生高频振荡现象８６实 验 技 术 与 管 理的结论。
２．３ 地震波信号预处理根据设计的数控方案，要求输入信号包括三部分：加速度脉冲以及与之对应的速度和位移脉冲信号。
加速度脉冲常为已知信号，要获得速度和位移脉冲需要对加速度脉冲进行积分。
对于离散信号，采用普通数值积分误差极大，利用频域积分［１０］效果较理想。
需要注意的是得到的位移脉冲幅值不能超过电动缸行程范围，否则造成控制冲突。
对于原始地震波模拟可以在合理范围内适当提高加速度信号的最小截止频率（滤去信号的一些低频成分）以减小位移幅值或加大电动缸行程以满足条件。
通常会因为实验相似比的原因将波形的时间压缩，这样位移幅值会大幅减小，一般都可满足电动缸的行程要求。
积分得到的位移初始值通常不在零位，为了保证系统初始化后载入信号时的合理稳定，可将位移脉冲减去初始值，位移曲线整体相位移动不影响加速度模拟输出。
本文模拟的地震波采用５．１２地震四川什邡八角台记录的东西分量波形，采样频率为２００Ｈｚ，有效时长为１６０ｓ，加速度峰值为０．５５ ｇ（ｇ为重力加速度）。
３ 模拟结果分析将原始地震波幅值等比例缩放后，得到加速度正峰值分别为０．１ ｇ、０．２５ ｇ、０．４ ｇ、０．５５ ｇ和０．８２５ ｇ的相似波形，依次通过经验参数整定法确定控制参数后进行模拟，分别得到系统输入输出曲线并进行分析。
峰值为０．１ ｇ的加速度曲线局部模拟效果见图６，对应位移曲线局部模拟效果见图７。
图６ 峰值为０．１ ｇ的加速度曲线局部模拟效果图根据加速度曲线模拟的效果分析，受到系统响应时间的影响，系统输入输出信号之间存在０．１ｓ的滞后，对于地震模拟来说，地震波相位滞后不会影响地震波的模拟效果。
本文采用的伺服电动缸在较低加速度幅值（０．２５ｇ）下模拟效果良好。
当加速度幅值加大（０．４ ｇ），输出图７ 加速度峰值为０．１ ｇ对应位移曲线局部模拟效果图加速度的幅值有所折减，峰值越大处折减越多；随着加速度幅值进一步加大（０．５５ ｇ），峰值的折减更加明显，在加速度的峰值点，输出波形表现出明显的平滑过度。
当加速度输入达到０．８２５ ｇ时，波形出现明显的畸变，系统达到加速度输出最大幅值０．５ ｇ。
表１为各模拟加速度波形输入输出的正负峰值相对误差。
表１ 加速度波形输入输出峰值相对误差％波形０．１ ｇ ０．２５ ｇ ０．４ ｇ ０．５５ ｇ ０．８２５ ｇ正峰值－３．５－１．８－２２－２９．１－３９．２负峰值－１．８ ７．６－２０．８－２６．８－３３．６ 幅值折减以及平滑现象的出现，和电动缸的性能参数有直接的联系。
不能仅通过电动缸的最大功率和最大速度参数计算得到其能模拟的最大地震加速度，模拟的品质主要取决于电动缸的加速性能和伺服电机自身的惯量特性。