多通道模擬協調加載系統

多通道模擬協調加載系統

1.主(zhu)要(yao)功能：

1.1電動協(xie)同加(jia)載(zai)試驗系統，主要用(yong)于(yu)橋梁結構模型的恒載(zai)模擬試驗與多向加(jia)載(zai)試驗，用(yong)于(yu)研究多通道復雜(za)荷載(zai)控制(zhi)與變形適(shi)應(ying)，以(yi)及不同空間加(jia)載(zai)位置和(he)加(jia)載(zai)方向的適(shi)應(ying)性；系統具有可擴展架(jia)構，用(yong)于(yu)超多通道協(xie)同加(jia)載(zai)。

1.2主要硬件模塊(kuai)包括(kuo)：電動(dong)加(jia)載作動(dong)器(qi)、實(shi)時(shi)控(kong)制(zhi)器(qi)、驅動(dong)器(qi)、數據采集裝置(zhi)、傳感器(qi)、系(xi)統(tong)機柜、電纜等；作動(dong)器(qi)的(de)電機、電缸及驅動器應為同一原廠成套(tao)產品；主要軟(ruan)件(jian)模塊包括：多通道試驗(yan)控制軟(ruan)件(jian)，協(xie)同仿真軟(ruan)件(jian)等；具有完善的(de)安全保護措(cuo)施(shi)。

2.電動加載作動器(qi)要求：

2.1數量：2套

2.2主要性(xing)能指標：

大出力(li)：不小于±50kN

10000km壽(shou)命等效動態力：不小于±10kN

側向力承載力（活塞桿位(wei)于(yu)250mm中位時）：不小于±500N

大(da)速度（50kN出力時(shi)）：不小于±100mm/s

大加速度：不小于±8m/s²

工(gong)作(zuo)行程：不小(xiao)于(yu)500mm

工作頻率：滿(man)足(zu)或優于0.1~10Hz

重復(fu)性誤(wu)差(cha)：不(bu)超過±0.05mm

工作溫度(du)：滿足(zu)或(huo)優于-10~70℃

2.3作動器(qi)(qi)應(ying)有(you)完整的(de)附件(jian)配置(zhi)，包括：雙端(duan)球鉸、前端(duan)力傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)、內置(zhi)位(wei)移傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)等；

2.4作動(dong)器應具有較(jiao)高的(de)推(tui)力(li)密度，外形緊湊，可靈活搭(da)建多種加載(zai)工裝；

2.5作動器應(ying)具(ju)有(you)較強的耐久性，易于維護(hu)和潤滑保養，防護(hu)等級不低(di)于IP54；

2.6作(zuo)動器(qi)應具(ju)有(you)較低的(de)摩(mo)擦內阻，運行噪聲低；

2.7作動器滿足：2011/65/EC ROHS標(biao)準, 94/9/EC(ATEX)標準。

3.實時控(kong)制器要求：

3.1 數量(liang)：1套；

3.2 控制通道：不少于(yu)4個實時控制通(tong)道（未來可進(jin)一步擴展至(zhi)10通道以上）；

3.3 控制閉環更(geng)新速率：不(bu)低于1kHz；

3.4系(xi)統基于(yu)虛擬儀器技術架(jia)構，采(cai)用總線模(mo)塊化(hua)硬件，采(cai)用插卡式控制(zhi)器和(he)I/O模(mo)塊完成反(fan)饋信(xin)號采(cai)集、算法運(yun)行、控制(zhi)輸出與安全聯鎖，采(cai)用基于(yu)實時操作(zuo)系(xi)統的閉環控制(zhi)程序，實現協同加載裝(zhuang)置的精確(que)反(fan)饋控制(zhi)；

3.5 控制器與驅動器采用EtherCAT總(zong)線進行高速實時(shi)通訊(xun)；

3.6采用運(yun)行實時操作(zuo)系統的(de)嵌入式控制(zhi)器，配置不(bu)低于In 雙核及(ji)以上處(chu)理器，8GB以(yi)(yi)上(shang)內(nei)存，500GB以(yi)(yi)上(shang)硬盤，2x千兆以(yi)(yi)太網(wang)絡連接，2xUSB3.0端口，1xRS232端口。

4.驅動(dong)器要求：

4.1數量：2套

4.2額定功率(lv)：不少(shao)于20kW/通道；

4.3功能(neng)：可(ke)通過EtherCAT總線進行速度/轉矩控制；可(ke)實現(xian)實時信號處理以降(jiang)低噪(zao)聲、增加分辨率；可(ke)進行運動參(can)數優化；

4.4性能：驅動更新周期可達62.5us，可(ke)設定跟蹤誤差監測，具有24位編碼(ma)器分辨率(lv)；

4.5接口：具有(you)正交/BiSS-C/EnDAT編碼(ma)器輸(shu)入接口，模擬輸(shu)出(chu)和(he)輸(shu)出(chu)接口；具有可(ke)視化(hua)的參(can)數調(diao)試界面，可(ke)通(tong)過USB/RS232/485通訊接口等進行參數配置；

4.6安全：具有廣(guang)泛的(de)安全防(fang)護技術，滿足(zu)STO（安全轉矩斷(duan)開）符合(he)EN ISO 13849:2008, category 3:PL=d/e標準，絕緣防(fang)護等級符合(he)EN 60664-1；具有不小于1000uF的內置再生(sheng)制動電(dian)容(rong)；可(ke)設定電(dian)機溫(wen)度、堵轉和失(shi)速(su)防護；可(ke)進(jin)行(xing)安全速(su)度和加(jia)(jia)加(jia)(jia)速(su)度限值設定。

5.數據采集裝置要(yao)求(qiu)：

5.1除了控(kong)制反(fan)饋(kui)所需(xu)通道外，可自定義的(de)模擬電壓信號采(cai)集通道數不少于(yu)8，采用直接內存讀取DMA技術，板載內存可存儲(chu)4095樣本，采用16位(wei)ADC，采樣率不低于250 kS/s，量(liang)程(cheng)可選(xuan)擇（+/-200mV~+/-10V）；支持模擬和數(shu)字同(tong)步觸發(fa)；

6.軟件功能要(yao)求：

6.1控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)軟(ruan)件：可(ke)進行預(yu)設(she)(she)時(shi)域和(he)(he)頻域加(jia)載(zai)波形的(de)精確復(fu)現和(he)(he)試(shi)驗流程的(de)任意(yi)編輯；可(ke)進行系統參數辨識和(he)(he)迭代控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)，可(ke)通過在軟(ruan)件中預(yu)設(she)(she)的(de)空(kong)間坐(zuo)標(biao)，自動實現空(kong)間解耦控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)；具(ju)有控(kong)位移控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)/載(zai)荷/加(jia)速度控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)模式，每(mei)個通道(dao)(dao)可(ke)獨立(li)無沖擊切換；可(ke)對每(mei)個通道(dao)(dao)設(she)(she)定(ding)獨立(li)的(de)安全(quan)限值；可(ke)對于試(shi)驗曲線進行顯示、記錄、編輯和(he)(he)分析；

6.2協同仿真(zhen)軟(ruan)件(jian)：可(ke)加載運(yun)行數(shu)值子結構仿真(zhen)模(mo)型(xing)(xing)，以結合(he)作動器系統開展擬靜力(li)(li)試驗、擬動力(li)(li)試驗、實時混合(he)試驗，可(ke)兼容Simulink算法及(ji)仿真(zhen)模(mo)型(xing)(xing)與Opensees等結構有限元模(mo)型(xing)(xing)；

6.3 供(gong)應商應在響應文件中(zhong)提供能夠(gou)闡明協同仿真混(hun)合試驗(yan)的技術方(fang)案或(huo)詳細(xi)解釋；

6.4要求(qiu)供(gong)應商(shang)在項目實施期間(jian)組織(zhi)技(ji)術人員對用戶方進行協同仿(fang)真軟(ruan)件涉(she)及的擬靜力(li)試驗、擬動力(li)試驗、實時(shi)混合試驗進行詳細培(pei)訓(xun)。

7.其它(ta)配(pei)套裝置：

7.1上(shang)位計算機（1套(tao)），配置(zhi)不低于：In四核(he)及(ji)以(yi)上(shang)處理器，1TB以(yi)上(shang)硬盤，8GB以(yi)上(shang)內存，千兆以(yi)太網(wang)絡(luo)接口，24英寸顯示(shi)屏，Windows 10操作(zuo)系統(tong)；

7.2屏蔽機(ji)柜(ju)（1套），內(nei)置風扇組(zu)件與(yu)電源(yuan)插(cha)口，以實現整套系統的(de)機(ji)架式安(an)裝；系統機(ji)柜(ju)包(bao)含(han)：急停按鈕、不(bu)間斷(duan)電源(yuan)、網關、信(xin)號(hao)接插(cha)面板(ban)；

7.3 UPS電源（1套(tao)），供電能(neng)力不低于2000VA，以保護整套系統的(de)運行數據安全；

7.4千兆以(yi)太(tai)網關（1套(tao)）：用(yong)于各(ge)節點的(de)實時(shi)通(tong)訊；

7.5要求供應(ying)商根(gen)據(ju)實驗室現(xian)場條件提供滿足在試(shi)驗大(da)廳任意場地使用所需的(de)信號(hao)電纜。投(tou)標方可向使用部門技術負責(ze)人咨詢(xun)現場情況或進行現場踏勘。