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航空座椅強(qiáng)度疲勞耐久試驗臺

上位機(jī)：使用QT和C++編寫的用戶界面軟件，負(fù)責(zé)參數(shù)設(shè)置、試驗流程控制、數(shù)據(jù)實(shí)時顯示、數(shù)據(jù)存儲與管理、報表生成。

下位機(jī)：美國NI PCI-6221多功能數(shù)據(jù)采集卡。它兼具模擬輸出（控制信號）、模擬輸入（采集負(fù)荷）、數(shù)字I/O（安全互鎖、狀態(tài)反饋）和計數(shù)器（可用于位置反饋或頻率監(jiān)控）功能。

執(zhí)行與傳感機(jī)構(gòu)：

伺服電動缸：核心執(zhí)行器，將電信號轉(zhuǎn)換為精確的直線往復(fù)運(yùn)動。

負(fù)荷傳感器：安裝在電動缸末端或座椅連接處，測量實(shí)際加載的力。

伺服驅(qū)動器：驅(qū)動電動缸，接收來自NI卡的控制信號（通常為±10V模擬電壓）。

調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：用于手動或電動調(diào)整電缸的安裝高度和角度，以滿足不同座椅的試驗需求。

上位機(jī)軟件包含以下模塊：

1. 試驗參數(shù)配置模塊

波形參數(shù)：選擇波形（正弦波是基礎(chǔ)）、頻率（如0.1-3Hz可調(diào)）、幅值（對應(yīng)負(fù)荷大小，如±2000N）、偏置（靜態(tài)預(yù)加載力）。

停止條件：總循環(huán)次數(shù)、試驗時間、或“直到樣本破壞"的手動停止。

機(jī)械參數(shù)：電缸目標(biāo)位置（用于衡量上下調(diào)節(jié)）、加載角度實(shí)際角度由機(jī)械調(diào)整機(jī)構(gòu)完成。

安全參數(shù)：負(fù)荷上限、位移上限、急停觸發(fā)條件。

2. 實(shí)時控制與數(shù)據(jù)采集模塊

這是與NI PCI-6221交互的關(guān)鍵部分。

控制信號生成：在軟件內(nèi)部，根據(jù)設(shè)定的頻率和幅值，實(shí)時計算正弦波數(shù)據(jù)點(diǎn)。通過NI-DAQmx驅(qū)動，將這些數(shù)據(jù)點(diǎn)以設(shè)定的更新率連續(xù)輸出到PCI-6221的模擬輸出通道。

PID閉環(huán)控制：

反饋：從PCI-6221的模擬輸入通道，高速同步采集負(fù)荷傳感器的電壓信號，并換算為實(shí)際力值。

計算：將目標(biāo)力值 - 實(shí)際力值得到誤差，進(jìn)行PID（比例、積分、微分）運(yùn)算。

校正：將PID運(yùn)算結(jié)果疊加到原始控制信號上，生成新的控制電壓輸出給伺服驅(qū)動器，形成一個閉環(huán)，使實(shí)際加載力緊緊跟隨目標(biāo)正弦波。

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