基于多轴同步控制的微尺度双向加载实验系统

作者：熊晶洲; 万敏; 孟宝^*; 赵越超; 吴向东

来源：北京航空航天大学学报, 2019, 45(01): 174-182.

DOI：10.13700/j.bh.1001-5965.2018.0219

• 微细成形
• 屈服强化行为
• 微尺度双向加载系统
• 虚拟主轴法
• 同步控制

针对目前微细成形中材料屈服、强化行为实验研究的不足,提出通过建立多轴同步控制的微尺度双向加载实验系统,实现超薄板在复杂加载路径下的性能表征测试。双向加载实验系统基于四轴独立驱动的硬件组成和上、下位机分布式控制策略,采用数字散斑测量(DIC)计算实验过程的应变。通过建立交流永磁同步电机(PMSM)控制模型,辨识了速度闭环控制参数。在非线性PID控制方法实现单轴位置闭环控制的基础上,基于虚拟主轴法实现了不同位移/载荷比例条件下的四轴同步运动。双向加载实验结果表明:同步控制精度满足位移小于等于0. 02 mm、载荷小于等于0. 05 k N的要求,可用于超薄板微尺度屈服和强化行为的实验研究。

• 单位
  自动化学院; 北京航空航天大学