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結構試驗技術
用戶案例集
汽車測試
分布式數(shù)字伺服控制
股票代碼： 301598
作為用于測量和運動仿真的分布式、高性能、實時數(shù)字伺服控
制系統(tǒng)，Pulsar 提供強大而靈活地平臺，可以創(chuàng)建適合用戶需求的
控制器配置方案。
作為每個SERVOTEST系統(tǒng)的核心，Pulsar提供了強大而
靈活的數(shù)字伺服控制平臺
目錄
? PULSAR-分布式數(shù)字伺服控制
? PULSAR操作執(zhí)行
? PULSAR系統(tǒng)方案架構
? PULSAR連接性
? PULSAR典型配置
? PULSAR規(guī)格
1
PULSAR Digital Controller
? Pulsar硬件是分布式和可配置的，以滿足每個用戶獨有的測試需求
? Pulsar軟件提供一個結合了SERVOTEST與工業(yè)標準的軟件框架，來提供易于使用的，用戶定制
的操作界面
從單作動器到復雜的多軸系統(tǒng)，Pulsar可以允許您按照自己的方式進行設計、執(zhí)行和測試監(jiān)控。
? 堅固的高IP防護等級作動器節(jié)點盒
? 通過數(shù)字光纖使節(jié)點連接到Hub上
? 中央Hub路由DSP
? 本地節(jié)點DSP
? 節(jié)點內3級閥閉環(huán)回路
? ‘DSP socket’選項
? 伺服閥驅動與反饋信號調理
? 單通道或多通道獨立測試
? 用于模擬IO的節(jié)點盒選件
? 雙Hub冗余配置
? SCRAMNet
?共享內存選件
? 應用參數(shù)設置
? 實時模態(tài)控制
? 物理與仿真計算通道用于數(shù)據(jù)
采集與控制
? 定制DIO及液壓控制
? 采用E-stop急停系統(tǒng)
? 強制導向繼電器輸出
? CE & EN13849
2
? 根據(jù)每個用戶的需求定制解決方案
Pulsar可以兼容一系列SERVOTEST和廣
泛的工業(yè)標準，通過分布式作動器，模擬信
號和液壓安全節(jié)點連接到系統(tǒng)組件中。節(jié)點
數(shù)據(jù)通過光纖電纜與數(shù)字信號處理(DSP)Hub
進行數(shù)字化通訊。
Pulsar Hub數(shù)字信號處理器執(zhí)行所有的
實時計算，協(xié)調伺服驅動與反饋信號，以滿
足多通道測試試驗臺控制的需求。Hub通過
標準USB接口連接到操作PC工作站進行操作
控制、數(shù)據(jù)顯示與存儲。
系統(tǒng)功能由Pulsar數(shù)據(jù)庫進行定義。根
據(jù)每個客戶的具體要求，系統(tǒng)定義了測試信
號處理、控制序列執(zhí)行、以及執(zhí)行器執(zhí)行參
數(shù)和測試臺坐標位移之間的換算關系。在測
試項目執(zhí)行前，需要將設置信息下載到Hub
的DSP中，使Pulsar可以根據(jù)需要重新配置。
操作界面是通過特定的測試應用示意圖
進行顯示，以直觀的布局來呈現(xiàn)測試控制和
數(shù)據(jù)。完整或部分自動化測試序列可以使用
EZFlow,以及嵌入在示意圖顯示中的單擊執(zhí)行
可選按鈕進行操作。
Pulsar是一個強大的多功能平臺，不僅
易于使用，同時可以進行定制，為每一個獨
特的測試系統(tǒng)配置進行優(yōu)化。
? 高IP防護等級作動器端
節(jié)點盒
? 作動器端信號數(shù)字化
? 極短的模擬信號線纜大
大降低可能引入的模擬
信號噪音與干擾
? 每個節(jié)點盒使用獨立的光纖線接與布線
? 節(jié)點盒與Hub間采用數(shù)字信號? Hub與安全控制回路采用直流Pulsar結合了強大的分布式硬件平臺與靈活的軟件架構
? 測? 可選模擬節(jié)點用于模擬輸入和輸出信號連接
? 每個節(jié)點支持高達12通道的信號連接
? 加速度傳感器信號調理與直流供電
? 可使用熱電偶信號調理模塊
3
道路模擬試驗系統(tǒng)
線纜簡化安裝時的連
號傳輸避免引入噪聲
流電源供電
? 每個Hub可以支持高達16個節(jié)
點連接
? 強大的中央DSP處理器用于關
鍵控制任務
? 閉環(huán)控制，模型對應變換與實
時控制
? 標準USB連接到操作PC工作站
多功能自由組合臺架配置
定制應用示意圖顯示
? 主控PC控制站
? 油源
測試臺架
? 分油器
? E-stop安全急停
? 24V供電
? 繼電器輸出用于液壓油源切換，與
? 其他補充開關
PULSAR Digital Controller
4
Pulsar將SERVOTEST軟件與工業(yè)標準的應用相結合進行數(shù)
據(jù)分析與報告
? 軟件是基于可選擇，可組合的架構，可以根據(jù)每一個獨有的用戶需求，在定制的示意圖操作界面中進行顯示
? 這些模塊化的方式，確保了對PC及操作系統(tǒng)升級的長期可支持性
Pulsar用于載入和運動仿真的應用，可以由自動化、仿真和分析選件組來進行配置。
特定的應用配置是通過增加額外的軟件模塊和所需的應用選件來實現(xiàn)。
用戶定制的操作界面可以使用Pulsar工具和現(xiàn)成的應用選件來組合開發(fā)。
控制
限值
示波器
計量表
DSP PULSAR REAL-TIME CORE
5
? Action-Runner-單擊執(zhí)行預設的測
試序列
? EZFlow工具可用于SERVOTEST及
用戶的自定義測試序列開發(fā)
? 通過高級EZFlow功能可使用C#編
程選件
? 單個或多個數(shù)據(jù)記錄進行數(shù)據(jù)存儲
? 多通道回放記錄信號及驅動文件
? 通過迭代保證回放期間多通道響應
信號的保真度
核心功能
EZFlow附加工具
實用工具及控制
擴展模塊
RT
Display
(freqdomain)
Desired File
Generator
DSP
Socket
option
Damper
Test
File
converter
PSD
Random
應用選件
Trend
Monitor
MIMO
random
Virtual
ICS
Auto-PID
TMTS
VFFO
Advanced
EZFlow
ActionRunner
Data
logger
Replay
EZFlow
ICS
? SERVOTEST數(shù)據(jù)分析包用于測試結果的分
析及顯示
? 與MATLAB?和Microsoft Excel?無縫集成，
用于進一步分析和報告生成
自動化
仿真
分析
sDAP Excel?
Matlab?
EZICS
振動測試
PULSAR Digital Controller
6
通過高級EZFlow模
塊在Excel中設置靜
態(tài)及動態(tài)測試參數(shù)
屏幕上用于測試執(zhí)
行的簡單控制窗口
通過DSP socket模
塊實現(xiàn)動態(tài)參數(shù)實
時計算
測試準備 ? 編寫測試序列
? 導入數(shù)據(jù)
? 設定限值與執(zhí)行操作
? 定義安全的“開始”與“停止”位置
? 選擇控制模型
? 迭代驅動文件
? 控制操作實時顯示
? 示波器及儀表顯示
? 數(shù)據(jù)記錄與控制
Pulsar軟件模塊可靈活定制參數(shù)，模塊功能覆蓋測試過程中
的每一個環(huán)節(jié)
測試流程與高級擴展能力
定制應用實例彈性體靜動態(tài)試驗
設計 準備 執(zhí)行 7
通過EZFlow模塊在
后臺控制測試序列
使用Matlab進行測
試數(shù)據(jù)分析后處理
及顯示
測試執(zhí)行 測試結果
分析 擴展
? 嵌套與循環(huán)序列
? 內部與外部觸發(fā)
? 調用第三方程序
? 操作及分析數(shù)據(jù)
? 導出到第三方軟件用于數(shù)據(jù)分析與報告生成
? C#編程
? 使用Socket實現(xiàn)實時用戶DSP設置
PULSAR Digital Controller
自動化
8
? 基于特定任務作動器與模擬節(jié)點模塊實現(xiàn)伺服驅動命令生成與反饋信號調理
? ·通過可靠的工程專用設計的液壓控制與安全節(jié)點，實現(xiàn)對液壓油源控制、試驗臺安全與數(shù)字I/O的連接
數(shù)字通訊中的本地信號連接
大載荷預載作動器
? 預載階段采用靜載支撐
? 兩個大流量三級伺服閥
? 無間隙萬向節(jié)
作動器配置案例
Actuator node #1
5307 磁致伸縮位移傳感器
5304/5 2-ch模擬輸入-預載壓力(+備用)
5302 伺服驅動-預載階段伺服閥
5304/5 2-ch模擬輸入-壓差穩(wěn)定(+備用)
5301/0 LVDT-3級伺服閥#1滑閥位置
5302 伺服驅動-3級伺服閥#1備用(+作動器壓力切換)
5304/5 2-ch模擬輸入-參考加速度計
備用
備用
備用
5301/0 LVDT-3級伺服閥#2滑閥位置
5302 伺服驅動–3級伺服閥#2先導
Actuator node #2
光纜連接到Hub（數(shù)字信號)
光纜連接到Hub（數(shù)字信號)
6
5
4
3
2
1
6
5
4
3
2
1
伺服驅動
? 2級伺服閥
? 3級伺服閥
測量與監(jiān)控
? 模擬信號
? ICP?/IEPE?/MEMS加速度計
? 其他直流供電傳感器
? 熱電偶
反饋
? 交流或直流負載單元
? LVDT與磁致伸縮位移傳感器
? 壓力與差分壓力信號
? ICP?/IEPE?/MEMS加速度計
? 其他直流供電傳感器
? 熱電偶
? E-stop急停系統(tǒng)
? 安全互鎖
MAST臺面
萬向節(jié)
3級伺服閥
（包含2級先導閥）
參考加速度計
壓差穩(wěn)定
預載壓力傳感器
線性位移傳感器
（內部）
地震基礎
預載伺服閥
（2級閥）
連接到預載蓄能器
3級伺服閥
（包含2級先導閥）
9
7-post作動器
? 啟用多個2級伺服閥(可使用3級閥及組合配置)
? 力傳感器用于7-post系統(tǒng)，在4-post系統(tǒng)上可選配
5304/5 2-ch模擬輸入–可選配參考加速度計
備用 ...或可配置2-ch熱電偶模塊
5304/5 2-ch模擬輸入-壓差穩(wěn)定及輪盤加速度計
5303/0 交流稱重單元模塊-輪盤負載
5301/0 LVDT-作動器行程
5302 伺服驅動–高達4×2級閥(常規(guī)信號)
＋作動器壓力切換
光纜連接到Hub（數(shù)字信號)
6
5
4
3
2
1
Actuator node
PULSAR Digital Controller
? 分布式連接
? 直流供電
? 與Hub通過數(shù)字光纖數(shù)據(jù)通訊
Smart
UPS
USB
? 分油器控制及狀態(tài)
? 靜音油源控制及狀態(tài)(可選)
輪盤安裝
限位裝置
防旋轉裝置
多個2級伺服閥
(支持3級閥及組合配置)
錐形底座(可選)
LVDT作動器位移傳感
器(內部)
高度調劑墊塊
輪盤加速度計
稱重傳感器
本地過濾
壓差穩(wěn)定傳感器
作動器端壓力與回流
蓄能器
伺服閥歧管
10
每個節(jié)點盒使用一根光纖線纜
? 安裝整潔，即使對于復雜的多通道系統(tǒng)
? 可靠的噪聲抑制，減少測試臺與Pulsar Hub傳輸過程可能引入的干擾
? 每個縱向預載支撐作動器配有兩個
作動器節(jié)點
? 一根數(shù)字信號線纜連接到液壓
控制節(jié)點
6m×6m,100噸，6自由度MAST地震臺，用于土木結構抗震試驗
主控PC工作站
與控制室內路由Hub
6-DoF MAST地震臺
? 每個水平作動器配有一個
作動器節(jié)點
? 通過模擬信號節(jié)點進行試驗數(shù)據(jù)采集
? 每個節(jié)點獨立數(shù)字信號連接
11
賽車7-post系統(tǒng)
? 4個輪盤作動器同時配有2級和3級伺服閥
? 每個輪盤作動器配有獨立節(jié)點
配置空氣動力下壓力的長行程高性能賽車7-post測試臺
? 一根數(shù)字信號線纜
連接到液壓控制節(jié)點
主控PC工作站
與控制室內路由Hub
? 3個帶有柔性連桿的空氣下壓力負
載作動器
? 每個空氣下壓力負載配有兩個電子
反饋
? 每個空氣下壓力負載配有一個節(jié)點
? 通過模擬信號節(jié)點進
行試驗數(shù)據(jù)采集
? 每個節(jié)點獨立數(shù)字信
號連接
:
PULSAR Digital Controller
12
作動器節(jié)點盒
? 堅固殼體，IP65級密封，靠近作動器或安裝在作動器上
? 150MHz的節(jié)點DSP用于本地任務3
? 6個節(jié)點模塊插槽4用于伺服閥驅動及反饋信號
? 用于傳感器激勵的集成AC載波信號
? 模擬信號線纜短，易于整理且使噪聲干擾最小化
? 獨立星型光纖鏈接到PulsarHub5
? 通過光纖連接接口直流供電
SERVOTEST推薦配置
? 主要規(guī)格
模擬節(jié)點盒
? 典型用于數(shù)據(jù)及信號采集的輕量級儀器機箱
? 150MHz主頻的節(jié)點DSP用于本地任務
? 6個節(jié)點模塊插槽，可用模塊包括：
? 雙通道模擬輸入
? 雙通道熱電偶輸入
? 雙通道模擬輸出
? 直流傳感器供電配置用于：
? 直流激勵傳感器或設備
? ICP?或IEPE?型加速度計
? MEMS型加速度計
? BNC標準連接端口，多針連接端口(例如12-pinD型頭)或根據(jù)用戶要求選擇其他接頭
? 一根光纖線纜連接到Pulsar Hub?
? 通過光纖線纜接口直流供電
液壓控制與安全節(jié)點
? 堅固外殼
? 數(shù)字IO接口通過單根光纜連接到Hub
? 強制導向觸點斷路器輸出
? E-stop急停安全保護電路
? 24V供電
#Hub數(shù)量 #液壓節(jié)點 #作動器/模擬節(jié)點1
標準 1 1 15
擴展2 2 1 31
Hub配置
數(shù)字I/Os 最大數(shù)字輸出6 常用數(shù)字輸入 最大數(shù)字輸入 數(shù)字I/O板 繼電器輸出板
24 10 14 24 1 1
32 20 12 32 1 2
56 30 26 56 2 3
64 40 24 64 2 4
13
系統(tǒng)性能
6數(shù)字輸出通道可以重設為數(shù)字輸入通道
7 TEDS=Transducer Electronic Data Sheet傳感器電子數(shù)據(jù)表…SERVOTEST專用配置
注釋
1 作動器或模擬節(jié)點，作動器技術需根據(jù)詳細配置變化：
? 每個節(jié)點盒雙作動器可用于2級閥，承重或行程
? 對于多個3級閥或預載，可能需要2個節(jié)點盒
2 用戶配置可以使用SCRAMNet? 反射內存來實現(xiàn)雙HUB及31個節(jié)點盒的連接
3 包括3階3級閥的閉環(huán)控制
4 4插槽帶有交流載波激勵
5包括節(jié)點直流源，安全連接及數(shù)字通訊
頻率
2級伺服閥 驅動高達4個帶輔助壓力切換輸入的2級伺服閥(常規(guī)驅動)
3級伺服閥(2插槽)包括：
? 2級伺服閥驅動
? 滑動LVDT調節(jié)器
驅動一個3級伺服閥
…每個2級閥
…每個作動器LVDT
LVDT作動器位置傳感器 10kHz(典型)載波信號，可變增益及傳感器ID
作動器位置傳感器 啟停數(shù)字接口，專用24V直流傳感器供電，最大迭代速率1.2-5.2kHz(根據(jù)傳感器行
程),需要TEDS7
交流激勵力傳感器(與外部2305校準模塊配對) 交流耦合用于噪聲抑制，10kHz載波信號，全橋(2305),需要TEDS
7
直流激勵力傳感器/轉矩傳感器 直流耦合，全橋，±2.5或±5V激勵，可變增益(x1,x100,遞增到x1,000),可選TEDS
7
,擴展標定電阻
2通道模擬輸入(內置傳感器供電)
? 差分輸入，16位ADC,每通道500Hz4極(24dB/Oct)Butterworth低通抗混疊濾波
? 可選輸入范圍±10，5，2.5，1.25和0.625伏
? 通過與AC耦合隔離的24V直流偏置電壓，提供恒流源供電(4.7mA)用于ICP
?/IEPE
?加速
度計
? ±15V直流傳感器供電(最大33mA)用于直流床干起包括MEMS和力平衡/伺服加速度計
2通道模擬輸出 ±10V 600Ω負載
2通道熱電偶信號調理 J型，K型標準(1,000或1,250℃最大溫度可選范圍)，N型為特殊定制
數(shù)字編碼輸入 可編程增量型或絕對型(14-/16-bits 或SSI)編碼器
節(jié)點盒模塊
主Hub處理器 TI TMS320C6718B DSP
300MHz主頻
本地節(jié)點處理器 TI TMS320VC5402A DSP
150MHz主頻
主控回路
更新速率
? 5kHz標稱最大值
? 2kHz多通道典型值
本地節(jié)點控制回路
更新速率
? 10kHz標稱最大值
數(shù)據(jù)采集(DAQ)
? 主數(shù)據(jù)采集頻率根據(jù)所選循環(huán)頻率整倍數(shù)可選
? 支持多通道數(shù)據(jù)采集處理
? 可選高速數(shù)據(jù)記錄-20kHz
分辨率
主要傳感器通道
? 19-bit 最大，16~18-bit 典型值
? 16-bit (用于磁致伸縮傳感器)
? 5階多項式校正
模擬輸入 ? 16-bit 典型值
? 可選輸入電壓范圍
PULSAR Digital Controller
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Rotary actuators Earthquake simulation Automotive
Seismic qualification Civil structural test
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Component test Steering test systems
Civil seismic 7&8-post rigs
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