[摘 " " " " "要] "利用LMS Test.Lab Vibration control software（LMS 測(cè)試表振動(dòng)控制軟件）的強(qiáng)大功能，除了可以進(jìn)行通常性的正弦波形（S）、正弦駐留控制（C）和隨機(jī)（R）以及沖擊（R）試驗(yàn)外，還可以利用該軟件富集的常用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)選項(xiàng)卡并借助于支持試驗(yàn)者自主設(shè)置的試驗(yàn)參數(shù)使其攜帶的分析工具具有無(wú)可比擬的擴(kuò)展功能。就其高級(jí)控制功能的擴(kuò)展試驗(yàn)結(jié)果作出簡(jiǎn)要報(bào)告。

[關(guān) " 鍵 " "詞] "LMS Test.Lab;高級(jí)控制功能;報(bào)告

[中圖分類號(hào)] "G712 " " " " [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] "A " " " " " [文章編號(hào)] "2096-0603（2015）15-0114-02

一、引言

LMS Test.Lab Vibration control software（LMS 測(cè)試表振動(dòng)控制軟件，以下簡(jiǎn)稱“LTL VCS”）為閉環(huán)振動(dòng)控制試驗(yàn)提供了一套完整的用戶體驗(yàn)。“LTL VCS”的便捷性、高性能以及強(qiáng)可靠性的特點(diǎn)，使之為試驗(yàn)者提供了精確的閉環(huán)控制策略及其內(nèi)置的安全算法規(guī)則。利用“LTL VCS”可以將試驗(yàn)中對(duì)昂貴的試驗(yàn)器件極有可能造成的損害強(qiáng)度將至最低，尤其是使用“LTL VCS”的試驗(yàn)者利用“LTL VCS”內(nèi)嵌的指南以及高優(yōu)化的自檢功能可以讓試驗(yàn)者極大地提高工作效率?！癓TL VCS”通過(guò)緊密鑲嵌技術(shù)集成具有24位精度的LMS SCADAS硬件控制單元，最大限度地確保了“LTL VCS”的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。

“LTL VCS”隱藏著強(qiáng)大的擴(kuò)展功能。利用“LTL VCS”不僅可以進(jìn)行正弦波形（S）、正弦駐留控制（C）、隨機(jī)（R）以及沖擊（R）試驗(yàn)，還可以利用該軟件內(nèi)置的常用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)選項(xiàng)卡并借助于支持試驗(yàn)者自主設(shè)置的試驗(yàn)參數(shù)的輸入框，配合內(nèi)置信號(hào)調(diào)理的4，8或16個(gè)輸入通道，充分利用24位DSP技術(shù)，使試驗(yàn)結(jié)果的信噪比呈現(xiàn)出了優(yōu)于105dB的理想效果，特別是“LTL VCS”的高安全性、極具精準(zhǔn)性和高頻響應(yīng)的閉環(huán)振動(dòng)控制模塊，使其試驗(yàn)結(jié)果的頻率上限最高可達(dá)40kHz。有限振動(dòng)試驗(yàn)的結(jié)果表明，“LTL VCS”不僅支持電磁振動(dòng)平臺(tái)和液壓平臺(tái)，而且“LTL VCS”的超強(qiáng)分析工具還可無(wú)縫加級(jí)擴(kuò)展。

二、高級(jí)控制功能擴(kuò)展試驗(yàn)

（一）均控分量和參考頻譜契合度（？子）試驗(yàn)

利用“LTL VCS”的“正弦下凹控制”和“隨機(jī)響應(yīng)域值”選項(xiàng)卡的自設(shè)定功能可以極大地幫助試驗(yàn)者在“下控”和“隨機(jī)響應(yīng)”的試驗(yàn)過(guò)程中有效地保護(hù)試驗(yàn)器件。擴(kuò)展試驗(yàn)結(jié)果：當(dāng)平均控制信號(hào)分量與參考頻譜相匹配時(shí)，試驗(yàn)器件上的某些點(diǎn)可能因?yàn)楣舱穸拐穹逋蛔?，此時(shí)利用響應(yīng)域值對(duì)任意選定的一個(gè)信道在優(yōu)化控制和有效測(cè)量下對(duì)即時(shí)輸出的振動(dòng)分量級(jí)修改擬合，預(yù)設(shè)輔助參考曲線，以最大限度地保護(hù)試驗(yàn)器件，試驗(yàn)輸出的正弦下凹控制變量波形域預(yù)設(shè)的隨機(jī)響應(yīng)域值契合度達(dá)？子gt;99.92%，呈現(xiàn)出了非常理想的結(jié)果。

（二）組合浮頻控制（SoR）試驗(yàn)

“LTL VCS”的“正弦+隨機(jī)（SoR）”內(nèi)嵌模塊可以讓試驗(yàn)者利用友好的“SoR”選項(xiàng)卡在預(yù)設(shè)好的隨機(jī)目標(biāo)頻譜值域內(nèi)，自主隨機(jī)地預(yù)設(shè)高達(dá)10個(gè)固定的掃描正弦對(duì)比譜，也可以設(shè)置無(wú)限數(shù)量的固定隨機(jī)頻譜值和有限單元的掃描窄帶隨機(jī)頻譜誘捕元。試驗(yàn)結(jié)果顯示，“LTL VCS”隨機(jī)控制的兩個(gè)內(nèi)嵌模塊選項(xiàng)卡都能協(xié)調(diào)配合承擔(dān)更為復(fù)雜的高級(jí)組合自定義任務(wù)，使得“LTL VCS”的“正弦（S）+隨機(jī)（R）+隨機(jī)（R）（簡(jiǎn)稱“SoRoR”）”的組合控制具有自主協(xié)和組合誘捕浮頻控制的能力，試驗(yàn)結(jié)果顯示，浮頻誘捕深度hgt;4.7？滋s，置數(shù)消弭寬度Llt;0.2Hz。

（三）自主載頻擴(kuò)展寬度（Δf）試驗(yàn)

“LTL VCS”的寬域沖擊響應(yīng)頻譜和尖峰承應(yīng)頻譜綜合疊置模塊（SRS），通過(guò)自組重疊微元波，疊加衰減正弦元來(lái)自動(dòng)添加猝發(fā)正弦元的方式以合成擬合試驗(yàn)者事先設(shè)定的沖擊響應(yīng)頻譜時(shí)域波形圖。試驗(yàn)結(jié)果：SRS疊置模塊可以無(wú)縫嵌入寬域沖擊和尖峰承應(yīng)控制應(yīng)用軟件中，其自主載頻擴(kuò)展寬度達(dá)到了難以想象的域值，測(cè)試結(jié)果Δfgt;12kHz。

（四）多賦值加速載荷的斂散性（？滓）試驗(yàn)

“LTL VCS”的任務(wù)綜合功能的強(qiáng)弱可以用有效運(yùn)行頻譜的空置率（？撞）和頻譜修補(bǔ)厚度（d）這兩個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量。而任務(wù)綜合的斂散性（？滓）指標(biāo)則可以幫助試驗(yàn)者在基于試驗(yàn)得到的載荷頻譜數(shù)據(jù)來(lái)定義單軸隨機(jī)虛頻（fi）和內(nèi)置掃描漂移正弦基頻元振動(dòng)試驗(yàn)的試驗(yàn)規(guī)范度（F）。試驗(yàn)預(yù)設(shè)所合成的試驗(yàn)規(guī)范實(shí)施結(jié)果與實(shí)際損傷期望值相同，頻譜缺陷率ρlt;0.027，數(shù)據(jù)疲勞以及頻譜失真λlt;0.002，任務(wù)綜合響應(yīng)系數(shù)κgt;0.98，極大地壓縮了虛頻的運(yùn)行時(shí)間。試驗(yàn)結(jié)果：“LTL VCS”通過(guò)計(jì)算MRS（實(shí)控信號(hào)最大響應(yīng)譜）和FDS（數(shù)據(jù)疲勞損傷譜）來(lái)分析多賦值加速載荷環(huán)境下的泛頻擬合的擴(kuò)展寬度，以期得到潛在的在任務(wù)綜合作用下的頻譜數(shù)據(jù)疲勞損傷域值（Δf），試驗(yàn)結(jié)果得到Δfgt;10KHz，計(jì)算得到任務(wù)綜合的收斂域?yàn)?？滓igt;0.97KHz，發(fā)散域？滓0lt;0.03KHz。

（五）時(shí)域波形再現(xiàn)頻譜失真度（λ）測(cè)評(píng)

基于“LTL VCS”對(duì)試驗(yàn)者友好的工程界面，“LTL VCS”能夠在內(nèi)置基頻元作用下快捷地協(xié)助試驗(yàn)者在從外X載入可分離浮頻驅(qū)動(dòng)時(shí)順利完成擴(kuò)展加載試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果：利用“LTL VCS”，在預(yù)先對(duì)浮頻誘捕和泛頻賦值設(shè)定邊界初始值后，就可以通過(guò)“LTL VCS”的即時(shí)頻譜自鎖實(shí)現(xiàn)單軸時(shí)域波形再現(xiàn)，從而將現(xiàn)場(chǎng)已鎖定的時(shí)間歷程數(shù)據(jù)無(wú)縫自解鎖加載到振動(dòng)臺(tái)上，有效地實(shí)現(xiàn)了使現(xiàn)有的分離/修復(fù)頻譜測(cè)試技術(shù)從傳統(tǒng)的注入基準(zhǔn)正弦波形元、正弦駐留分量、隨機(jī)賦值和沖擊頻數(shù)初始載入控制擴(kuò)展到長(zhǎng)時(shí)域波形再現(xiàn)，試驗(yàn)結(jié)果：信道阻滯幾率Plt;0.05，頻譜失真λlt;0.001。

（六）正弦時(shí)域波形后處理試驗(yàn)

“LTL VCS”內(nèi)嵌的離線正弦處理選項(xiàng)卡可以在預(yù)賦值后自動(dòng)鎖定掃描正弦控制試驗(yàn)結(jié)果，自主分析在基準(zhǔn)正弦激勵(lì)下的試驗(yàn)器件的結(jié)構(gòu)在各測(cè)試點(diǎn)處的響應(yīng)系數(shù)。尤其是“LTL VCS”在預(yù)置頻譜修復(fù)厚度（b）和消弭寬度（L）后可對(duì)在線正弦采集時(shí)存入到硬盤(pán)中的時(shí)域存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行離線再分析。試驗(yàn)結(jié)果：在COLA通道信號(hào)一定時(shí)，COLA通道信號(hào)的值域與正弦基頻元的激勵(lì)頻率成正相關(guān)，正弦基頻元的激勵(lì)頻率旋度越大則外X的載頻的有效值域也越大。

（七）閉環(huán)聲學(xué)控制試驗(yàn)

試驗(yàn)者可以按照預(yù)置好的倍頻程譜，再加入實(shí)控信號(hào)邊界值，則系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)按照控制策略對(duì)聲音在基頻信號(hào)元的激勵(lì)下進(jìn)行置換控制，從而可以順利地獲取在預(yù)置實(shí)控條件下試驗(yàn)器件在結(jié)構(gòu)上所能承應(yīng)的聲頻值域，為受控件的聲學(xué)分析提供實(shí)證數(shù)據(jù)。試驗(yàn)結(jié)果：可分離聲頻絕對(duì)值ψlt;0.021，畸變信號(hào)率ξlt;0.034，頻譜附著系數(shù)hgt;0.918，頻譜缺陷率ρlt;0.025。

三、結(jié)語(yǔ)

適當(dāng)?shù)貙?duì)“LTL VCS”系統(tǒng)潛在的功能擴(kuò)展后能夠引導(dǎo)試驗(yàn)者利用自定義控制和自由調(diào)整輸入通道數(shù)、恰當(dāng)?shù)貙?duì)浮頻賦值，就能在復(fù)雜試驗(yàn)條件下和在試驗(yàn)的進(jìn)行中實(shí)時(shí)監(jiān)控任意信道。在對(duì)“LTL VCS”系統(tǒng)的高級(jí)控制功能擴(kuò)展后還可以使試驗(yàn)者在干擾環(huán)境試驗(yàn)中能便捷地從自鎖定的數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)用傳感器過(guò)濾畸變波形，并自動(dòng)在預(yù)置的消弭寬度值比對(duì)下校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)頻譜值，尤其是“LTL VCS”對(duì)標(biāo)準(zhǔn)或復(fù)雜的試驗(yàn)載荷譜可自行進(jìn)行定義，并有效支持對(duì)復(fù)雜條件干預(yù)下的試驗(yàn)器件的耐久性進(jìn)行試驗(yàn)定義，這使得試驗(yàn)者在外在注入復(fù)雜載頻的情況能對(duì)自動(dòng)測(cè)試輕松編程?！癓TL VCS”系統(tǒng)的高級(jí)控制功能被擴(kuò)展擴(kuò)展后變成了一個(gè)功能更加強(qiáng)大的復(fù)雜載頻試驗(yàn)分析工具，利用“LTL

VCS”系統(tǒng)內(nèi)嵌的選項(xiàng)卡的豐富的賦值框不僅可以生

成具有直觀的數(shù)據(jù)曲線、自主變量圖像、用戶數(shù)據(jù)儲(chǔ)存搜索庫(kù)以及綜合分析功能，而且還可以使試驗(yàn)者能夠在試驗(yàn)進(jìn)行中或試驗(yàn)結(jié)束后輕松地顯示和回放試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并自動(dòng)運(yùn)算生成多變量樣本數(shù)據(jù)試驗(yàn)報(bào)告。更令人動(dòng)心的是試驗(yàn)者在試驗(yàn)結(jié)束后，只需輕松點(diǎn)擊鼠標(biāo)

就可以利用“LTL VCS”系統(tǒng)對(duì)試驗(yàn)的結(jié)果自動(dòng)進(jìn)行批處理。

參考文獻(xiàn)：

胡加強(qiáng)，孟凡龍，謝永強(qiáng).基于LMS Test.Lab動(dòng)力吸振器在整車振動(dòng)噪聲控制中的應(yīng)用[C].LMS2011論

文集，2011-11.