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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(yàn)機(jī)控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用在各個(gè)廠家的試驗(yàn)機(jī)上。自20世紀(jì)70年代開始，他們又將計(jì)算機(jī)技術(shù)逐漸的應(yīng)用到試驗(yàn)機(jī)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(cè)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(jìng)爭(zhēng)力的系統(tǒng)級(jí)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(yàn)機(jī)研究所開發(fā)的WD系列產(chǎn)品。目前，國內(nèi)試驗(yàn)機(jī)廠家眾多，有實(shí)力的廠家也越來越多地參與到試驗(yàn)機(jī)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)中來，其中以長春試驗(yàn)機(jī)研究所、吉林省金力試驗(yàn)技術(shù)有限公司、江蘇天源試驗(yàn)設(shè)備有限公司、濟(jì)南試金集團(tuán)有限公司、深圳新三思材料檢測(cè)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(yàn)的成敗及試驗(yàn)人員的安全。伺服單元是試驗(yàn)機(jī)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其目的是為了在試驗(yàn)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(jìn)行加載是與試驗(yàn)機(jī)的種類、試件的類型、驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(gè)控制參數(shù)足和KD的調(diào)整。目前，一般的材料試驗(yàn)機(jī)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(diǎn)，但由于試驗(yàn)機(jī)負(fù)載的改變會(huì)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(yàn)機(jī)控制技術(shù)上，國內(nèi)外的學(xué)者進(jìn)行了一系列的研究工作，如多目標(biāo)最優(yōu)控制、分級(jí)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(shí)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(shí)現(xiàn)系統(tǒng)閉環(huán)控制器參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)。 |
