多通道模擬協(xié)調(diào)加載系統(tǒng)

多通道模擬協(xié)調(diào)加載系統(tǒng)

1.主要功能：

1.1電動(dòng)協(xié)同加載試驗(yàn)系統(tǒng)，主要用于橋梁結(jié)構(gòu)模型的恒載模擬試驗(yàn)與多向加載試驗(yàn)，用于研究多通道復(fù)雜荷載控制與變形適應(yīng)，以及不同空間加載位置和加載方向的適應(yīng)性；系統(tǒng)具有可擴(kuò)展架構(gòu)，用于超多通道協(xié)同加載。

1.2主要硬件模塊包括：電動(dòng)加載作動(dòng)器、實(shí)時(shí)控制器、驅(qū)動(dòng)器、數(shù)據(jù)采集裝置、傳感器、系統(tǒng)機(jī)柜、電纜等；作動(dòng)器的電機(jī)、電缸及驅(qū)動(dòng)器應(yīng)為同一原廠成套產(chǎn)品；主要軟件模塊包括：多通道試驗(yàn)控制軟件，協(xié)同仿真軟件等；具有完善的安全保護(hù)措施。

2.電動(dòng)加載作動(dòng)器要求：

2.1數(shù)量：2套

2.2主要性能指標(biāo)：

大出力：不小于±50kN

10000km壽命等效動(dòng)態(tài)力：不小于±10kN

側(cè)向力承載力（活塞桿位于250mm中位時(shí)）：不小于±500N

大速度（50kN出力時(shí)）：不小于±100mm/s

大加速度：不小于±8m/s²

工作行程：不小于500mm

工作頻率：滿足或優(yōu)于0.1~10Hz

重復(fù)性誤差：不超過±0.05mm

工作溫度：滿足或優(yōu)于-10~70℃

2.3作動(dòng)器應(yīng)有完整的附件配置，包括：雙端球鉸、前端力傳感器、內(nèi)置位移傳感器等；

2.4作動(dòng)器應(yīng)具有較高的推力密度，外形緊湊，可靈活搭建多種加載工裝；

2.5作動(dòng)器應(yīng)具有較強(qiáng)的耐久性，易于維護(hù)和潤滑保養(yǎng)，防護(hù)等級(jí)不低于IP54；

2.6作動(dòng)器應(yīng)具有較低的摩擦內(nèi)阻，運(yùn)行噪聲低；

2.7作動(dòng)器滿足：2011/65/EC ROHS標(biāo)準(zhǔn), 94/9/EC(ATEX)標(biāo)準(zhǔn)。

3.實(shí)時(shí)控制器要求：

3.1 數(shù)量：1套；

3.2 控制通道：不少于4個(gè)實(shí)時(shí)控制通道（未來可進(jìn)一步擴(kuò)展至10通道以上）；

3.3 控制閉環(huán)更新速率：不低于1kHz；

3.4系統(tǒng)基于虛擬儀器技術(shù)架構(gòu)，采用總線模塊化硬件，采用插卡式控制器和I/O模塊完成反饋信號(hào)采集、算法運(yùn)行、控制輸出與安全聯(lián)鎖，采用基于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的閉環(huán)控制程序，實(shí)現(xiàn)協(xié)同加載裝置的精確反饋控制；

3.5 控制器與驅(qū)動(dòng)器采用EtherCAT總線進(jìn)行高速實(shí)時(shí)通訊；

3.6采用運(yùn)行實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的嵌入式控制器，配置不低于In 雙核及以上處理器，8GB以上內(nèi)存，500GB以上硬盤，2x千兆以太網(wǎng)絡(luò)連接，2xUSB3.0端口，1xRS232端口。

4.驅(qū)動(dòng)器要求：

4.1數(shù)量：2套

4.2額定功率：不少于20kW/通道；

4.3功能：可通過EtherCAT總線進(jìn)行速度/轉(zhuǎn)矩控制；可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信號(hào)處理以降低噪聲、增加分辨率；可進(jìn)行運(yùn)動(dòng)參數(shù)優(yōu)化；

4.4性能：驅(qū)動(dòng)更新周期可達(dá)62.5us，可設(shè)定跟蹤誤差監(jiān)測，具有24位編碼器分辨率；

4.5接口：具有正交/BiSS-C/EnDAT編碼器輸入接口，模擬輸出和輸出接口；具有可視化的參數(shù)調(diào)試界面，可通過USB/RS232/485通訊接口等進(jìn)行參數(shù)配置；

4.6安全：具有廣泛的安全防護(hù)技術(shù)，滿足STO（安全轉(zhuǎn)矩?cái)嚅_）符合EN ISO 13849:2008, category 3:PL=d/e標(biāo)準(zhǔn)，絕緣防護(hù)等級(jí)符合EN 60664-1；具有不小于1000uF的內(nèi)置再生制動(dòng)電容；可設(shè)定電機(jī)溫度、堵轉(zhuǎn)和失速防護(hù)；可進(jìn)行安全速度和加加速度限值設(shè)定。

5.數(shù)據(jù)采集裝置要求：

5.1除了控制反饋所需通道外，可自定義的模擬電壓信號(hào)采集通道數(shù)不少于8，采用直接內(nèi)存讀取DMA技術(shù)，板載內(nèi)存可存儲(chǔ)4095樣本，采用16位ADC，采樣率不低于250 kS/s，量程可選擇（+/-200mV~+/-10V）；支持模擬和數(shù)字同步觸發(fā)；

6.軟件功能要求：

6.1控制軟件：可進(jìn)行預(yù)設(shè)時(shí)域和頻域加載波形的精確復(fù)現(xiàn)和試驗(yàn)流程的任意編輯；可進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)和迭代控制，可通過在軟件中預(yù)設(shè)的空間坐標(biāo)，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)空間解耦控制；具有控位移控制/載荷/加速度控制模式，每個(gè)通道可獨(dú)立無沖擊切換；可對(duì)每個(gè)通道設(shè)定獨(dú)立的安全限值；可對(duì)于試驗(yàn)曲線進(jìn)行顯示、記錄、編輯和分析；

6.2協(xié)同仿真軟件：可加載運(yùn)行數(shù)值子結(jié)構(gòu)仿真模型，以結(jié)合作動(dòng)器系統(tǒng)開展擬靜力試驗(yàn)、擬動(dòng)力試驗(yàn)、實(shí)時(shí)混合試驗(yàn)，可兼容Simulink算法及仿真模型與Opensees等結(jié)構(gòu)有限元模型；

6.3 供應(yīng)商應(yīng)在響應(yīng)文件中提供能夠闡明協(xié)同仿真混合試驗(yàn)的技術(shù)方案或詳細(xì)解釋；

6.4要求供應(yīng)商在項(xiàng)目實(shí)施期間組織技術(shù)人員對(duì)用戶方進(jìn)行協(xié)同仿真軟件涉及的擬靜力試驗(yàn)、擬動(dòng)力試驗(yàn)、實(shí)時(shí)混合試驗(yàn)進(jìn)行詳細(xì)培訓(xùn)。

7.其它配套裝置：

7.1上位計(jì)算機(jī)（1套），配置不低于：In四核及以上處理器，1TB以上硬盤，8GB以上內(nèi)存，千兆以太網(wǎng)絡(luò)接口，24英寸顯示屏，Windows 10操作系統(tǒng)；

7.2屏蔽機(jī)柜（1套），內(nèi)置風(fēng)扇組件與電源插口，以實(shí)現(xiàn)整套系統(tǒng)的機(jī)架式安裝；系統(tǒng)機(jī)柜包含：急停按鈕、不間斷電源、網(wǎng)關(guān)、信號(hào)接插面板；

7.3 UPS電源（1套），供電能力不低于2000VA，以保護(hù)整套系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)安全；

7.4千兆以太網(wǎng)關(guān)（1套）：用于各節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)通訊；

7.5要求供應(yīng)商根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場條件提供滿足在試驗(yàn)大廳任意場地使用所需的信號(hào)電纜。投標(biāo)方可向使用部門技術(shù)負(fù)責(zé)人咨詢現(xiàn)場情況或進(jìn)行現(xiàn)場踏勘。