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1 項(xiàng)目概述

1.1 項(xiàng)目背景與試驗(yàn)?zāi)康?/h3>

汽車座椅靠背骨架耐久試驗(yàn)臺(tái)用于開(kāi)展汽車座椅靠背骨架往復(fù)疲勞耐久試驗(yàn)，模擬車輛行駛過(guò)程中乘客倚靠、顛簸沖擊帶來(lái)的交變載荷，考核靠背鈑金、調(diào)角器、焊接點(diǎn)位、連接螺栓等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的疲勞壽命、結(jié)構(gòu)變形、開(kāi)裂及松動(dòng)失效情況，滿足汽車主機(jī)廠座椅耐久企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)標(biāo)相關(guān)試驗(yàn)要求。

1.2 核心設(shè)計(jì)要求

• 加載方式：伺服電缸直線往復(fù)加載，標(biāo)準(zhǔn)正弦波交變載荷，載荷幅值、加載頻率獨(dú)立連續(xù)可調(diào)；

• 控制模式：全程閉環(huán)PID負(fù)荷控制（力閉環(huán)優(yōu)先），抑制位移擾動(dòng)帶來(lái)的載荷波動(dòng)，保證正弦波形無(wú)畸變；

• 控制硬件：采用美國(guó)NI cRIO實(shí)時(shí)控制器+配套IO模塊搭建底層控制系統(tǒng)，高實(shí)時(shí)性、高同步性，適配動(dòng)態(tài)疲勞高頻加載場(chǎng)景；

• 功能要求：自動(dòng)循環(huán)耐久試驗(yàn)、實(shí)時(shí)載荷/位移曲線采集、超限報(bào)警停機(jī)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)導(dǎo)出、故障自診斷；

• 設(shè)備工況：可長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)不間斷疲勞運(yùn)行，支持百萬(wàn)次級(jí)耐久循環(huán)，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性強(qiáng)。

1.3 設(shè)備整體設(shè)計(jì)原則

2 設(shè)備總體系統(tǒng)方案

2.1 系統(tǒng)整體架構(gòu)

1. 上位機(jī)（工業(yè)PC）：基于LabVIEW編寫人機(jī)交互界面，負(fù)責(zé)試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置（載荷幅值、頻率、循環(huán)次數(shù)、保壓參數(shù)）、實(shí)時(shí)波形顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、報(bào)表生成、歷史曲線回看；

2. 實(shí)時(shí)控制層（NI cRIO控制器）：核心控制單元，運(yùn)行實(shí)時(shí)系統(tǒng)，執(zhí)行高速PID負(fù)荷閉環(huán)運(yùn)算、正弦波指令生成、模擬量信號(hào)收發(fā)、高速數(shù)據(jù)采集，控制周期1ms，遠(yuǎn)超普通PLC，適配高頻正弦波動(dòng)態(tài)加載；

3. 現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行層：伺服電缸、伺服驅(qū)動(dòng)器、高精度力傳感器、位移傳感器、工裝夾具、剛性機(jī)架，完成載荷輸出、力值反饋、試樣裝夾。

2.2 設(shè)備工作原理

2.3 設(shè)備整體組成

設(shè)備分為六大模塊：剛性主機(jī)機(jī)架模塊、伺服電缸加載模塊、力/位移檢測(cè)模塊、NI cRIO測(cè)控模塊、人機(jī)交互模塊、安全防護(hù)模塊。