上世紀70年代，一批HP的工程師開發(fā)出了最早的數(shù)字式振動控制系統(tǒng)。他們在HP5451這款最早，最成功的信號分析儀上驗證了多種閉環(huán)控制算法。HP5451是以HP2100為平臺開發(fā)的，HP2100的儲存空間和計算能力都非常有限。70年代早期，在一個被稱作Time Date的公司內(nèi)，兩位發(fā)明家Edwin Sloane 和 Charles Heizman開發(fā)了隨機振動控制器。Time Data后來被GenRad公司收購了，該項發(fā)明也成了頻譜動力學的一部分。
上世紀90年代早期，IBM-PC在工業(yè)上得到了普及。很多公司開始用PC作為平臺進行數(shù)據(jù)采集和動態(tài)信號分析。Date Physics公司聯(lián)合Lansmont公司，開發(fā)了第一款基于PC的數(shù)字振動器，稱為Lansmont TTVI控制器或DP540。
1996年，Joseph Driscoll ( Lansmont 公司總裁) and James Zhuge創(chuàng)建了Dactron公司，開發(fā)了下一代振動控制器。James Zhuge認為現(xiàn)有的技術(shù)存在技術(shù)上的缺陷，他找到了機遇改進了現(xiàn)有的技術(shù)。Dactron LASER公司將這些進步應(yīng)用到產(chǎn)品，獲得了巨大的成功。PC當時被作為一個外圍設(shè)備一直沿用著。在新的控制器中，控制回路不通過PC。運用這一策略，采用浮點DSP結(jié)構(gòu)，使得控制器回路時間更快，許多新的控制算法得以實現(xiàn)。
LASER是第一款采用多重浮點DSP處理器，24位A/D，USB連接計算機的振動控制器。早期的應(yīng)用程序是基于微軟MFC程序開發(fā)的。這一結(jié)構(gòu)允許系統(tǒng)提供更多的功能，同時保持簡潔的操作。數(shù)以千計的Dactron公司的LASER控制器被安裝在世界各地。2001年，Dactron被LDS收購。后者是當時世界上最大的ED振動器制造商。現(xiàn)在LDS被B&K收購了。
2010年，美國晶鉆儀器公司發(fā)布了Spider-81——下一代振動控制系統(tǒng)。Spider-81充分利用了現(xiàn)代化的硬件、信號處理算法和新的軟件技術(shù)。
spider81第四代振動控制器
Spider-81是首款基于網(wǎng)絡(luò)的振動控制器，并集成了IEEE 1588時間同步技術(shù)。其基本模塊可配置4或8個輸入通道，并可擴展成1024個通道。它具有高可靠性，高測量精確，高控制性能及易用性。
Spider-81被視為第四代的振動控制器，因為它將網(wǎng)絡(luò)連接的時間同步性和嵌入式DSP技術(shù)融合在一起。這一策略極大的增加了控制的執(zhí)行，系統(tǒng)可靠性和控制的失效保護。由于它是網(wǎng)絡(luò)化的，使用者可以將控制器放直接在振動臺附近操縱或在幾百米遠的控制室內(nèi)操縱。
以下概述的是4代振動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：
4代振動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
實時性能
第一代振動控制器沒有真正的實時系統(tǒng)。實時意味著每個控制信號的樣本被用來計算下一個驅(qū)動信號的樣本。早期的微型計算機在計算系統(tǒng)的傳遞函數(shù)時會跳過輸入的數(shù)據(jù)幀。循環(huán)時間可達數(shù)秒之久。
第二代VCS是實時系統(tǒng)，所有的輸入樣本均用于計算驅(qū)動信號。該回路時間可達幾分之一秒。利用PC可以極大地改善用戶界面，并減少了產(chǎn)品費用。
第三代振動控制器產(chǎn)品可以稱為“over-real-time”。它擁有多任務(wù)而相同輸入數(shù)據(jù)的能力。例如，Dactron的隨機控制器，多個控制回路可以同時運行，以滿足不同頻帶的需要。在一個隨機正弦波控制器極端的情況下，兩個隨機控制核心，加上12正弦控制內(nèi)核，都可以同步運行。控制回路時間被極大的縮短為毫秒級。
第一代和第二代控制器試圖滿足測試件機械特性的需要。對與一些要求苛刻的應(yīng)用，控制系統(tǒng)可能需要5 kHz的實時控制頻寬，以及70 dB以上的控制動態(tài)范圍。該狀況在第三代VCS的出現(xiàn)而改變。由于使用了浮點處理器和Σ-Δ轉(zhuǎn)換器，實時帶寬控制和控制系統(tǒng)的動態(tài)范圍遠遠超出了外部機械的要求。從那時起，提高VCS的帶寬和控制動態(tài)范圍已經(jīng)無法實現(xiàn)客戶的任何實際利益。它或多或少成了營銷策略。