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可以是任何常見的波形形狀，如正弦、三角、梯形或白噪聲。預先存儲配置文件包括：Bellcore 標準Z1、Z2、Z3、?Z4、突發、正弦、三角形、蜂鳴、脈沖蜂鳴、白噪聲(突發隨機)、正弦拍，正弦拍(多頻)、衰減正弦(線性/角頻率)、正弦脈沖和Door Slam。

還可以根據需要添加定制的波形，將其用作MIMO TTH測試的配置文件

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目標譜中的每個時間波形通道具有相同的采樣率和長度。MIMO時間波形復制TWR進行是基于逐塊數據的。有兩種控制算法可供選擇。一種控制算法在預測試階段測量并保持系統FRF矩陣，以此計算并一段一段地校正控制誤差，更新輸出信號；另一種控制算法在振動測試系統操作時在線更新系統FRF矩陣。

MIMO TWR控制特點：

• 易用性測試流程
• 最多支持8個輸出通道
• 振動臺可設置帶有用戶定義的驅動自由度和振動臺參數
• 固定FRF或實時更新的控制策略
• 用戶可定義的H（傳遞函數矩陣）更新速率(采用實時控制策略時)
• 用戶可定義的低通濾波器
• 用戶可定義升降振動量級速率
• 運行預測試或使用保存的FRF
• 采用統一或有形狀的隨機譜的預試驗，用戶定義的平均次數
• 配置文件添加/刪除/上載/下載
• 使用用戶選擇的配置文件、級別和重復時間運行計劃
• 開環通道、RMS中止、報警/中止、最大驅動器等的安全檢查。
• 默認報告，完全可自定義的報告

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新增加的MIMO沖擊測試功能在多振動臺系統中運行，提供精確、實時、多通道、時域上的經典沖擊控制與分析。MIMO沖擊過程是一個對時域信號的復制過程，這會使用基于FFT的算法來提供測試系統的輸出。

MIMO沖擊試驗輸出一系列的脈沖給測試結構。結構上可以測得多個點的響應值，通過頻譜分析確定其頻率特性。對沖擊響應進行傅里葉變換，即可獲得振動控制系統的傳遞函數（FRF）。

MIMO沖擊控制特點：

• 易用性測試流程
• 最多支持8個輸出通道
• 振動臺配置，帶有用戶定義的驅動自由度和振動臺
• 用戶定義校準率(0.0 – 1.0)
• 運行預測試或使用保存的FRF
• 采用均勻或有形狀的隨機譜的預試驗，用戶指定的平均次數
• 目標譜編輯界面，可以對所有控制通道應用同一個目標譜
• 經典沖擊類型: 半正弦，前峰或后峰鋸齒波, 三角波，方波，梯形波或半正矢
• 標準: Mil STD 810G, 810H, STD202F, IEC 60068-2-27, etc.
• 補償方式: 前后補償，只有前補償，只有后補償
• 使用用戶定義的量級或者脈沖，循環個數來運行計劃表
• 安全檢查，包括開環, RMS 報警， 報警/終止, 超量程等
• 默認報告，完全可自定義的報告

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MIMO正弦振動測試系統里在預測試期間可以用隨機信號以識別系統FRF矩陣。在振動控制期間，閉環控制將校正來自所有控制通道的誤差。跟蹤濾波器通常用于控制以及測量通道，以計算正弦信號幅度和相位。

MIMO 正弦控制特點：

• 易用性測試流程
• 最多支持8個輸出通道
• 振動臺配置，帶有用戶定義的驅動自由度和振動器
• 用戶定義的信號圖點數
• 用戶可定義掃描類型為對數或線性
• 用戶可定義濾波器、均方根、平均值或峰值測量策略
• 比例或固定濾波器類型
• 用戶可設置壓縮率、斜坡率和中止斜坡下降率
• 運行預測試或使用保存的FRF
• 采用均勻或有形狀的隨機譜的預試驗，用戶指定的平均次數
• 幅值、幅值/相位的控制模式
• 配置文件庫，導入/導出
• 使用用戶定義的左/右/開始頻率、初始掃掠方向、水平、掃頻速度、掃頻編號運行計劃
• 通道開環、RMS中止、報警/中止、最大驅動器等的安全檢查。
• 默認報告，完全可自定義的報告

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對于MIMO隨機振動控制系統為每個控制通道定義不同的隨機目標譜。這些控制之間的關系可以定義和控制，模式：幅度控制、Mag和相位控制以及高級控制。

MIMO隨機控制特點:

• 易用性測試流程
• 最多支持8個輸出通道
• 振動臺配置，帶有用戶可定義的驅動自由度和振動臺
• 用戶定義的H更新速率
• 校正誤差的非線性控制
• 用戶選擇的上升/下降速率
• 運行預測試或使用保存的FRF
• 采用均勻或有形狀的隨機譜的預試驗，用戶指定的平均次數
• 幅度、mag和相位或高級控制模式
• 配置文件庫，導入/導出
• 使用用戶定義的級別/持續時間、循環運行計劃
• 開環通道、RMS中止、報警/中止、最大驅動器等的安全檢查。
• 默認報告，完全可自定義的報告

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多激勵器單軸( MESA )是多個振動臺沿單軸方向向測試項目提供動態輸入的應用，此時如果兩個振動臺的相位和幅值同步，則與單振動臺工作的情況相似；如果兩個振動臺幅度和相位互不相關，則振動輸出的軸向可能是不同的，可以是前向或后向軸。并且對于有旋轉的情況，輸出方向需要根據圍繞測試件的重心( CG )來描述。

注意，系統將需要適當的軸承組件以允許純旋轉臺面或組合的線性和旋轉運動。下圖說明了一種雙振動臺垂直推壓裝置。

美國申泰雙軸振動臺

三軸振動臺可用于多激勵器多軸( MEMA )試驗裝置。許多測試應用需要在所有三個方向上同時測試DUT。采用三軸振動臺系統，與單軸試驗相比，總試驗時間縮短了三分之二。更重要的是，它能檢測出通過單軸試驗識別未檢測到的故障。

美國申泰三軸振動臺

三軸振動臺測試

汽車工業幾十年來一直在使用四軸試驗系統對其車輛進行測試。如今，隨著先進的MIMO控制的出現，四軸試驗又被提高到了一個新的水平。可以在實驗室內精確地再現從試驗臺架或實際道路條件記錄的時間波形。

沒有旋轉振動，振動環境是不完整的。MEMA型6DOFs 振動臺可用于這些類型的測試。振動臺在所有三個軸之間的布置允許隨著來自工作臺的三維平移運動實現水平、俯仰和扭轉振動。

下面的六自由度試驗臺由沿所有三個方向布置的八個電動振動臺組成。工作臺下方的四個振動器將提供沿垂直軸平移運動的激勵以及滾動和俯仰旋轉運動。四個振動器(每個水平方向上有兩個)將激勵工作臺產生橫向和縱向平移運動以及旋轉運動。

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MIMO振動控制綜述

在過去十年中，隨著多振動臺系統的發展、多輸入多輸出MIMO 控制器的可用性以及標準(例如，IEST DTE 022工作組建議的Mil STD 810G方法527  )的制定，MIMO振動控制系統獲得了巨大的發展勢頭。多振動臺試驗系統已經被用在軍事、國防和航天領域，以及商業和汽車工業。

在現實世界中，結構振動是從各個方向的來源被激發的。為了模擬真實的振動環境，需要同時在多個方向上執行激勵。MIMO試驗對于許多應用是必要的，例如大型結構測試，僅使用單個振動無法提供有效的安裝或者足夠的推力，以及試驗要求同時進行多軸向振動激勵時。SDOF測試不足以滿足規范要求正確分配的振動能量時，建議進行MIMO測試。

具有同時多方向激勵的MIMO試驗，可以減少總測試時間，因為省去了改變DUT在工作臺的固定方向(例如，從垂直到水平)的時間。一般而言，MIMO試驗可以在受控制的情況下向測試物件多個軸向提供振動能量的分布，而不依賴于測試物件的動態特性來實現這種分布。對于長細物理構造的測試物件，采用單個振動臺試驗時必須依賴于測試物件的動力學特性來分配能量。對于大型和重型試驗物品，可能需要一個以上的振動臺來為試驗項目提供足夠的能量。MIMO試驗允許在更多自由度上匹配測試物品的阻抗和邊界使用條件。

多振動臺系統的形式從多激振器單軸( MESA)到多激振器多軸( MEMA )，涉及2到6個振動臺，或者更多，可組成單軸、三軸平移振動臺、6DOF 多軸振動臺(MAST )等。

Sentek三軸振動控制臺

Spider MIMO振動控制系統利用多個振動臺，多個控制通道可以分定義目標譜。控制過程相比單軸振動控制的一維方式，MIMO控制擴展成一個矩陣的形式。

對于振動臺數量X等于m且被控制量Y等于n的振動器系統，它將遵循系統方程，

 {Y}_nx1 = [H]_nxm {x}_mx1

[H]_nxm是系統傳遞函數矩陣，通常在預測試階段進行評估。{Y}是響應(控制)的線性譜向量，而{X}是驅動的線性譜向量。

控制通道的數量可以與驅動信道的數量相同，這被稱為平方控制；或者它們可以是不同的，這稱為矩形控制。當控制的數量大于驅動器(振動器)的數量時，它是過定義的控制。在相反的情況下，它是欠定義的控制。平方控制和過定義控制比欠定義控制更常用。

與MIMO正弦控制一樣，MIMO隨機控制可以控制振動臺之間和軸之間的相位。通過保持多維系統矩陣， Spider系統可以確定來自每個振動器對整體響應的貢獻，并且對于每個振動器正確地區分，從而確保適當、準確、安全的控制。復雜的奇點問題通過一種優雅的解決方案來解決，該解決方案允許執行復雜的測試，而不必借助于測試分段來試圖避免奇點。

晶鉆儀器Spider 振動控制系統，模塊設計最高可擴展到512通道數

在隨機試驗中，MIMO在每個目標譜中產生一個真正的隨機信號。在MIMO隨機控制中，控制品質與單個振動臺隨機控制是相同的。自適應控制保證了非線性響應發生時的快速均衡和精確控制，這還減少了到達全量級測試所需的時間。

MIMO振動控制系統功能：

• MIMO 隨機控制
• MIMO 正弦控制
• MIMO 沖擊控制
• MIMO 路譜仿真控制

訪問Sentek三軸振動控制臺  Sentek Dynamics Three-Axis Shakers here.

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