數字振動控制系統(VCS)是一個能對振動控制系統實施閉環控制的計算機系統。該系統可產生振動放大器所需的電子信號,進而驅動液壓或電動振動器。UUT(測試件)上的振動響應則作為一個反饋控制信號,它們來自加速度,速度或位移傳感器。控制器調整驅動輸出,這樣控制信號就精確的遵照預先給定的時域或頻域。這里有很多的振動控制測量類型,有正弦、隨機、正弦加隨機、隨機加隨機、經典沖擊、SRS、路譜仿真。
多數測量使用單軸振動臺對結構進行激勵。一些復雜的測試則需要多個振動臺。在多個激振器的情況下,控制系統將包含MIMO(多輸入/多輸出)跨通道計算。多激振控制所使用的技術比單軸控制器要復雜的多。目前,EDM只支持單軸控制。
控制信號是指測試件上一個或多個傳感器測量到的信號。如果控制信號偏離了規定的測試范圍,那么可以對驅動信號做調整,使控制信號收斂于所需的范圍。該控制系統連續、實時糾正振動臺動態特性,測試件同時保持連續的反饋。當獨立于PC系統的專用處理器用于控制回路,試驗的安全性將被增強。
下面的方塊圖展示了閉環控制流程。加速度傳感器被用來測量測試件響應,提供控制信號
隨機控制能夠連續輸出一個寬帶的,隨機的驅動信號,因此控制信號的功率譜密度應符合給定的頻率范圍。
正弦控制可以根據預先設定的計劃連續的輸出變換頻率的正弦曲線信號。幅值調整使控制信號在給定頻率范圍內保持一個有效值。
經典沖擊控制定義了其所需的時域參考譜。參考譜定義了短時間沖擊信號的形狀和幅值。沖擊響應譜(SRS),對沖擊信號在頻域范圍做了規定。路譜仿真控制則定義一長時間信號作為其所需的參考譜。
正弦加隨機或者隨機加隨機,也叫做混合模式控制,將隨機控制與另一個正弦或隨機控制模式相結合,因此他們的測試設置更復雜。
市場上多數的控制器具備隨機和正弦控制功能。大約50%要求有經典沖擊控制。而混合模式、SRS、瞬態過程和路譜仿真被用在專門的應用場合。
即使只有一個激勵源,也有必要在不同的點放置多個傳感器作為控制回路的輸入信號。這些測量點有多種用途,如下所示:
當多個輸入通道作為控制通道時,用戶將要選擇控制策略,如平均、最大或最小。例如,平均策略將所有的測量通道作為控制通道,并在頻域用不同的加權因子來平均期影響。