【摘 要】
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协调加载试验系统按预先编制的载荷谱,协调一致地利用作动器（加载环路）对飞行器试件进行结构试验。目前此类试验系统主要被MOOG、MTS等外商垄断,为解决该类试验系统卡脖子的问题,本课题基于开放式控制系统进行了协调加载试验系统的研究。主要研究内容为:研究了Twin CAT 3（TC3）的数字孪生技术的开发方法。采用Simulink建立加载环路的数学模型,用于控制方法研究和控制系统开发的液压负载模拟,通
【基金项目】
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国家自然科学基金联合基金项目:制造装备可编程自动化控制器安全集成设计理论与方法,项目编号:No.U19A2072；
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协调加载试验系统按预先编制的载荷谱,协调一致地利用作动器（加载环路）对飞行器试件进行结构试验。目前此类试验系统主要被MOOG、MTS等外商垄断,为解决该类试验系统卡脖子的问题,本课题基于开放式控制系统进行了协调加载试验系统的研究。主要研究内容为:研究了Twin CAT 3（TC3）的数字孪生技术的开发方法。采用Simulink建立加载环路的数学模型,用于控制方法研究和控制系统开发的液压负载模拟,通过仿真实验验证了其性能。参考PLCopen规范提出了试验配置管理、试验流程管理、安全监控和协调补偿控制等四类功能块,实现了试验控制功能,构建了基础液压控制库,设计了控制系统及基础液压控制库的各项仿真测试。针对液压系统加载环路响应速度慢、跟踪误差大等特性,提出了两级校正控制策略:第一级为加载环路的PID校正;第二级为协调补偿控制校正（静力试验采用踏步控制,周期试验采用峰谷相位补偿控制）。仿真测试验证了作动器间的协调性能。研究了TC3与HPAC编程平台的兼容性,实现了两平台控制系统程序的等效运行,一方面验证了控制系统的平台通用性和开放性,另一方面也验证了利用TC3等软件开发HPAC控制库的技术路线可行性。
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