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一种通用疲劳试验控制系统
申请号	CN201710716863.2	申请日	2017-08-21	公开(公告)号	CN107479416A	公开(公告)日	2017-12-15
申请人	天津航天瑞莱科技有限公司; 北京强度环境研究所;			发明人	崔英伟; 冯伟; 闫旭东; 刘合锋; 邵康;
摘要	本发明公开了一种通用疲劳试验控制系统，包括：控制指令信息存储单元(100)，用于预先生成一个预设试验控制输信息入表；试验控制单元(200)，分别与所述控制指令信息存储单元(100)、多个电磁继电器(300)相连接；多个作动器开关控制器 (300)，用于根据所述试验控制单元(200)发来的作动器开关控制指令，对应控制开启或者关闭所述作动器(400)；多个作动器(400)，与所述多个作动器开关控制器 (300)分别一对一连接。本发明可以满足不同产品进行复杂动作的疲劳试验控制需求，降低进行疲劳试验的硬件经济投入，减少试验用户的经济负担，同时减少进行产品疲劳试验所需要的整体时间，有利于广泛的生产应用。
权利要求	1.一种通用疲劳试验控制系统，其特征在于，包括：控制指令信息存储单元(100)，用于预先生成一个预设试验控制输信息入表；所述预设试验控制输入信息表包括的数据列有：从左到右依次排列的重复循环标记列、重复循环次数列、动作时间列以及多个作动器开关控制指令列；其中，重复循环标记列，用于预先存储至少一个预设控制动作循环的标记信息；重复循环次数列，用于存储与每个所述预设控制动作循环的标记信息相对应的预设循环次数；动作时间列，用于存储与每个所述预设控制动作循环的标记信息相对应的一个或者多个预设时间长度；所述多个作动器开关控制指令列，包括用于存储与每个所述预设时间长度相对应的多种作动器开关控制指令；试验控制单元(200)，分别与所述控制指令信息存储单元(100)、多个电磁继电器(300)相连接，用于预先存储所述多种作动器开关控制指令与多个作动器开关控制器(300)之间的一一对应关系，并在控制指令信息存储单元(100)生成的所述预设试验控制输入信息表中，按照从上往下的顺序，依次读取所述重复循环标记列中的预设控制动作循环的标记信息，并同时读取与每个所读取的预设控制动作循环的标记信息相对应的预设循环次数，然后控制所述多个作动器开关控制器(300)重复执行预设循环操作达到所述预设循环次数；多个作动器开关控制器(300)，用于根据所述试验控制单元(200)发来的作动器开关控制指令，对应控制开启或者关闭所述作动器(400)；多个作动器(400)，与所述多个作动器开关控制器(300)分别一对一连接，每个作动器(400)用于在被所连接的所述作动器开关控制器(300)启动运行时，对外部需要进行疲劳试验的产品施加预设动作。 2.如权利要求1所述的通用疲劳试验控制系统，其特征在于，所述预设试验控制输入信息表为二维数据表。 3.如权利要求1所述的通用疲劳试验控制系统，其特征在于，所述作动器开关控制指令为二进制控制指令。 4.如权利要求3所述的通用疲劳试验控制系统，其特征在于，所述作动器开关控制器(300)用于在接收到的所述作动器开关控制指令为“1”时，对应控制开启作动器(400)，而在接收到的所述作动器开关控制指令为“0”时，对应控制关闭作动器(400)。 5.如权利要求1所述的通用疲劳试验控制系统，其特征在于，所述作动器开关控制器(300)为电磁继电器。 6.如权利要求1至5中任一项所述的通用疲劳试验控制系统，其特征在于，所述预设循环操作具体为：所述试验控制单元(200)对于每个所读取的预设控制动作循环的标记信息，按照从上往下的顺序，读取所述动作时间列中与该预设控制动作循环的标记信息相对应的一个或者多个预设时间长度；然后，对于所读取的每个所述预设时间长度，按照从左到右的顺序，依次读取所述多个作动器开关控制指令列中与该预设时间长度相对应的多种作动器开关控制指令，然后对应发送给所述多个作动器开关控制器(300)，并且每种作动器开关控制指令的发送持续时长等于该预设时间长度。
说明书全文	一种通用疲劳试验控制系统技术领域 [0001] 本发明涉及疲劳试验技术领域，特别是涉及一种通用疲劳试验控制系统。背景技术 [0002] 目前，疲劳试验是鉴定产品结构或仪器设备能否满足预计使用周期、保证在实际使用环境下产品结构或仪器设备的完整性的一种必要手段，因此，疲劳试验对保证产品的结构强度、操纵系统安全性等方面具有极其重要的意义。 [0003] 对于常规的疲劳试验来说，其主要是通过对产品结构进行周期性加载，以模拟真实的工作状态和工作寿命，例如对电脑键盘按键进行重复按压操作，以验证电能键盘的使用周期是否满足预期设计要求。 [0004] 针对往复动作模式单一且不需要精确控制的试验，通常采取开环控制的方式，通常由可编程控制器PLC或者数字量采集卡进行控制，这种控制方式试验成本低，试验系统简单，稳定性较好。疲劳试验的开环控制思路可以归结于重复输出开关量信息到作动器开关，使得单个或多个作动器(例如与液压源相连接的液压作动器)进行周期动作，以测试产品的真实的工作状态和工作寿命。 [0005] 由于不同的产品，其在实际使用中对应的试验动作各有不同，大体可以分为单一动作和多次复杂动作。其中，单一动作包括拉门开闭、按钮开关动作以及座椅的周期动作等。针对单一动作进行控制时，疲劳试验控制系统的控制流程比较简单，只需要交替的输出开闭信号，即可控制作动器完成动作。在针对包括复杂动作(即包括多个不同的试验动作)的疲劳试验时，疲劳试验控制系统需要顺序输出或者交替输出多通道的开关信号，疲劳试验控制系统的控制复杂程度远超单一动作的控制流程。例如，在模拟汽车四门两盖开闭试验中，单次循环的试验动作顺序依次是开内锁→拉开车门→关闭车门→开外锁→拉开车门→关闭车门，因此，开闭两侧车门的同时，还需要兼顾汽车后盖和后备箱的开闭，进行这类疲劳试验，需要依靠多个作动器同时或者顺序完成。针对此类试验，在进行控制程序编辑时，需要考虑到多个通道的顺次和重复输出，需要在每一个动作点进行精准控制和衔接。由于各种疲劳试验的差别很大，目前，为满足不同产品进行复杂动作的试验需求，需要分别对应设计专门的疲劳试验控制系统，因此，显著增加了试验硬件投入成本，增加了试验用户的经济负担，同时，也增加了进行产品疲劳试验所需要的整体时间。 [0006] 因此，目前迫切需要开发出一种技术，其可以满足不同产品进行复杂动作的疲劳试验控制需求，降低进行疲劳试验的硬件经济投入，减少试验用户的经济负担，同时减少进行产品疲劳试验所需要的整体时间。发明内容 [0007] 有鉴于此，本发明的目的是提供一种通用疲劳试验控制系统，其可以满足不同产品进行复杂动作的疲劳试验控制需求，降低进行疲劳试验的硬件经济投入，减少试验用户的经济负担，同时减少进行产品疲劳试验所需要的整体时间，有利于广泛的生产应用，具有重大的生产实践意义。 [0008] 为此，本发明提供了一种通用疲劳试验控制系统，包括： [0009] 控制指令信息存储单元，用于预先生成一个预设试验控制输信息入表； [0010] 所述预设试验控制输入信息表包括的数据列有：从左到右依次排列的重复循环标记列、重复循环次数列、动作时间列以及多个作动器开关控制指令列； [0011] 其中，重复循环标记列，用于预先存储至少一个预设控制动作循环的标记信息； [0012] 重复循环次数列，用于存储与每个所述预设控制动作循环的标记信息相对应的预设循环次数； [0013] 动作时间列，用于存储与每个所述预设控制动作循环的标记信息相对应的一个或者多个预设时间长度； [0014] 所述多个作动器开关控制指令列，包括用于存储与每个所述预设时间长度相对应的多种作动器开关控制指令； [0015] 试验控制单元，分别与所述控制指令信息存储单元、多个电磁继电器相连接，用于预先存储所述多种作动器开关控制指令与多个作动器开关控制器之间的一一对应关系，并在控制指令信息存储单元生成的所述预设试验控制输入信息表中，按照从上往下的顺序，依次读取所述重复循环标记列中的预设控制动作循环的标记信息，并同时读取与每个所读取的预设控制动作循环的标记信息相对应的预设循环次数，然后控制所述多个作动器开关控制器重复执行预设循环操作达到所述预设循环次数； [0016] 多个作动器开关控制器，用于根据所述试验控制单元发来的作动器开关控制指令，对应控制开启或者关闭所述作动器； [0017] 多个作动器，与所述多个作动器开关控制器分别一对一连接，每个作动器用于在被所连接的所述作动器开关控制器启动运行时，对外部需要进行疲劳试验的产品施加预设动作。 [0018] 其中，所述预设试验控制输入信息表为二维数据表。 [0019] 其中，所述作动器开关控制指令为二进制控制指令。 [0020] 其中，所述作动器开关控制器用于在接收到的所述作动器开关控制指令为“1”时，对应控制开启作动器，而在接收到的所述作动器开关控制指令为“0”时，对应控制关闭作动器。 [0021] 其中，所述作动器开关控制器为电磁继电器。 [0022] 其中，所述预设循环操作具体为：所述试验控制单元对于每个所读取的预设控制动作循环的标记信息，按照从上往下的顺序，读取所述动作时间列中与该预设控制动作循环的标记信息相对应的一个或者多个预设时间长度；然后，对于所读取的每个所述预设时间长度，按照从左到右的顺序，依次读取所述多个作动器开关控制指令列中与该预设时间长度相对应的多种作动器开关控制指令，然后对应发送给所述多个作动器开关控制器，并且每种作动器开关控制指令的发送持续时长等于该预设时间长度。 [0023] 由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提出了一种通用疲劳试验控制系统，其可以满足不同产品进行复杂动作的疲劳试验控制需求，降低进行疲劳试验的硬件经济投入，减少试验用户的经济负担，同时减少进行产品疲劳试验所需要的整体时间，有利于广泛的生产应用，具有重大的生产实践意义。附图说明 [0024] 图1为本发明提供的一种通用疲劳试验控制系统的结构方框。具体实施方式 [0025] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。 [0026] 参见图1，本发明提供的一种通用疲劳试验控制系统，包括以下单元： [0027] 控制指令信息存储单元100，用于预先生成一个预设试验控制输信息入表； [0028] 在本发明中，所述预设试验控制输入信息表优选为二维数据表； [0029] 所述预设试验控制输入信息表包括的数据列有：从左到右依次排列的重复循环标记列、重复循环次数列、动作时间列以及多个作动器开关控制指令列； [0030] 其中，重复循环标记列，用于预先存储至少一个预设控制动作循环的标记信息(例如标记信息为1或者2，代表不同的控制动作循环)； [0031] 重复循环次数列，用于存储与每个所述预设控制动作循环的标记信息相对应的预设循环次数，它们之间是一对一关系； [0032] 动作时间列，用于存储与每个所述预设控制动作循环的标记信息以及每个预设循环次数相对应的一个或者多个预设时间长度； [0033] 所述多个作动器开关控制指令列，包括用于存储与每个所述预设时间长度相对应的多种作动器开关控制指令，也就是说，用于存储多种作动器开关控制指令需要持续执行的时间长度，所述多个作动器开关控制指令列具体可以形成多行作动器开关控制指令； [0034] 试验控制单元200，分别与所述控制指令信息存储单元100、多个电磁继电器300相连接，用于预先存储所述多种作动器开关控制指令与多个作动器开关控制器300之间的一一对应关系，并在控制指令信息存储单元100生成的所述预设试验控制输入信息表中，按照从上往下的顺序，依次读取所述重复循环标记列中的预设控制动作循环的标记信息，并同时读取与每个所读取的预设控制动作循环的标记信息相对应的预设循环次数，然后控制所述多个作动器开关控制器300重复执行预设循环操作达到所述预设循环次数，以完成预设疲劳试验操作； [0035] 所述预设循环操作具体为：所述试验控制单元200对于每个所读取的预设控制动作循环的标记信息，按照从上往下的顺序，读取所述动作时间列中与该预设控制动作循环的标记信息相对应的一个或者多个预设时间长度；然后，对于所读取的每个所述预设时间长度，按照从左到右的顺序，依次读取所述多个作动器开关控制指令列中与该预设时间长度相对应的多种作动器开关控制指令，然后对应发送给所述多个作动器开关控制器300，并且每种作动器开关控制指令的发送持续时长等于该预设时间长度(即在该预设时间长度内对作动器开关控制器300进行控制操作)； [0036] 多个作动器开关控制器300，用于根据所述试验控制单元200发来的作动器开关控制指令，对应实时控制开启或者关闭所述作动器400；因此，当在预设时间长度收到一种作动器开关控制指令时，将控制对应的作动器400开启预设时间长度。 [0037] 具体实现上，所述作动器开关控制指令优选为二进制控制指令，当二进制控制指令为“1”时，对应控制开启作动器400，而当二进制控制指令为“0”时，对应控制关闭作动器400；因此，所述作动器开关控制器300，具体用于在接收到的所述作动器开关控制指令为“1”时，对应控制开启作动器400，而在接收到的所述作动器开关控制指令为“0”时，对应控制关闭作动器400； [0038] 多个作动器400，与所述多个作动器开关控制器300分别一对一连接，每个作动器400用于在被所连接的所述作动器开关控制器300启动运行时，对外部需要进行疲劳试验的产品施加预设动作(例如挤压动作或者拉开、关闭动作)。 [0039] 在本发明中，需要说明的是，所述作动器400优选为液压作动器。为了驱动液压作动器，为液压作动器提供稳定的动能，对于本发明，所述液压作动器3与一个液压源(例如液压泵站)相连接。其中，所述液压源用于提供稳定的压力和流量，并输出液压能；所述液压作动器能够把来自液压源的液压能转换为机械能，并向外输出作用力。 [0040] 需要说明的是，每种作动器开关控制指令对应一个需要进行控制的作动器；所述需要进行控制的作动器的数目与所述作动器开关控制指令列的数目相同，即有多少个需要进行控制的作动器，就有多少种作动器开关控制指令，以及有多少个作动器开关控制指令列。 [0041] 在本发明中，需要说明的是，所述预设控制动作循环的标记信息，也就是不同的控制动作循环的识别或者区分信息，可以表示为不同的数字序号，例如1、2或3等。 [0042] 具体实现上，每个控制动作循环具体包括的动作种类和执行顺序，可以根据用户的需要来进行设置，是多个动作的组合操作，例如可以仅依次执行车门打开、车门关闭这两个动作，形成一个控制动作循环。 [0043] 需要说明的是，在本发明中，在所述预设试验控制输入信息表中，所述预设控制动作循环的标记信息与所述预设循环次数之间为一对一映射关系；所述预设循环次数与预设时间长度之间为一对一或者一对多的映射关系；所述预设时间长度与作动器开关控制指令之间为一对多的映射关系。 [0044] 本发明中，具体实现上，所述控制指令信息存储单元100和试验控制单元200可以为任意一种具有信号处理功能的模块，例如可以为中央处理器CPU、数字信号处理器DSP或者单片机MCU。 [0045] 具体实现上，所述试验控制单元200优选为美国国家仪器(NATIONAL INSTRUMENTS)公司生产的型号为NI USB-6501的数字量采集卡。 [0046] 具体实现上，所述控制指令信息存储单元100可以采用Labview图形化程序编辑语言开发控制程序来预先生成预设试验控制输信息入表。 [0047] 本发明中，具体实现上，所述作动器开关控制器300优选为电磁继电器。 [0048] 为更加清楚理解本发明提供的通用疲劳试验控制系统，下面结合具体实施例来说明。 [0049] 实施例 [0050] 应用本发明提供的通用疲劳试验控制系统，对某型汽车四门两盖的疲劳试验进行实施，具体如下： [0051] 第一步：分析疲劳试验具体包括的动作：动作分为三种，有前盖开闭，后盖开闭，两侧车门开闭。其中，前盖开闭动作组合为拉开前盖锁→打开→关闭前盖锁→关闭；后盖开闭动作组合为拉开后盖锁→打开→关闭后盖锁→关闭；车门开闭动作组合为开内锁→拉开车门→关内锁→关闭车门→开外锁→拉开车门→关外锁→关闭车门。 [0052] 第二步：通过本发明提供的通用疲劳试验控制系统，通过控制指令信息存储单元100可以预先生成一个试验控制输信息入表，见下表，形成与每个所述预设时间长度相对应的多种作动器开关控制指令。具体为： [0053] 用于控制前盖锁开闭的作动器及其对应的作动器开关控制器，所对应的传动器开关控制指令列为CH1列，其中存储的作动器开关控制指令为二进制指令，例如二进制“1”； [0054] 用于控制前盖开闭的作动器及其对应的作动器开关控制器，所对应的传动器开关控制指令列为CH2列，其中存储的作动器开关控制指令为二进制指令，例如二进制“1”； [0055] 用于控制后盖锁开闭的作动器及其对应的作动器开关控制器，所对应的传动器开关控制指令列为CH3列，其中存储的作动器开关控制指令为二进制指令，例如二进制“1”； [0056] 用于控制后盖开闭的作动器及其对应的作动器开关控制器，所对应的传动器开关控制指令列为CH4列，其中存储的作动器开关控制指令为二进制指令，例如二进制“1”； [0057] 用于控制车门内锁开闭的作动器及其对应的作动器开关控制器，所对应的传动器开关控制指令列为CH5列，其中存储的作动器开关控制指令为二进制指令，例如二进制“1”； [0058] 用于控制车门外锁开闭的作动器及其对应的作动器开关控制器，所对应的传动器开关控制指令列为CH6列，其中存储的作动器开关控制指令为二进制指令，例如二进制“1”； [0059] 用于控制车门开闭的作动器及其对应的作动器开关控制器，所对应的传动器开关控制指令列为CH7列，其中存储的作动器开关控制指令为二进制指令，例如二进制“1”。 [0060] 第三步：参见下表可知，对于CH1列、CH3列、CH5列和CH6列中的传动器开关控制指令，其对应的预设时间长度(即持续时间长度)为500ms；对于CH2列和CH4列中的传动器开关控制指令，其对应的预设时间长度(即持续时间长度)为4000ms；对于CH7列中的传动器开关控制指令，其对应的预设时间长度(即持续时间长度)为2000ms。 [0061] 制作控制输入表： [0062] [0063] 经过试验检验，运用本发明提供的一种通用疲劳试验控制系统，基于预设试验控制输信息入表来控制多个作动器及其对应的作动器开关控制器，从而执行复杂的试验动作，规范有序，并且方便用户对预设试验控制输信息入表中的信息随时进行调整，取得了良好的试验效果。 [0064] 综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种通用疲劳试验控制系统，其可以满足不同产品进行复杂动作的疲劳试验控制需求，降低进行疲劳试验的硬件经济投入，减少试验用户的经济负担，同时减少进行产品疲劳试验所需要的整体时间，有利于广泛的生产应用，具有重大的生产实践意义。 [0065] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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