一、引言 隨著瀝青混合料設(shè)計(jì)方法的發(fā)展，先后產(chǎn)生了多種不同的混合料成型方法和設(shè)備，這些設(shè)備通過(guò)擊實(shí)、振動(dòng)、揉搓等不同方式成型瀝青混合料。不論采用哪種成型方法，其目的都是為了得到滿(mǎn)足一定體積指標(biāo)和力學(xué)性能的瀝青混合料試件。 旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀是在固定壓力、固定壓實(shí)角和固定轉(zhuǎn)速下通過(guò)揉搓作用成型瀝青混合料的設(shè)備，它產(chǎn)生的瀝青混合料試件能較好地符合實(shí)際工程中瀝青混合料的成型方式，能較好地預(yù)測(cè)路面的長(zhǎng)期性能。而如何準(zhǔn)確控制施加在試樣上的壓力大小，并在試件產(chǎn)生塑性變形后能實(shí)時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償，維持恒定的壓力，是旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀壓力加載控制系統(tǒng)關(guān)鍵所在。 二、控制原理及工藝流程 本系統(tǒng)采用MPC08運(yùn)動(dòng)控制卡，通過(guò)控制松下A4系列伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)美國(guó)Exlar電動(dòng)缸的方式進(jìn)行壓力加載控制。 MPC08運(yùn)動(dòng)控制卡是基于PC機(jī)PCI總線的步進(jìn)電機(jī)或數(shù)字式伺服電機(jī)的上位控制單元，它與PC機(jī)構(gòu)成主從式控制結(jié)構(gòu)：PC機(jī)負(fù)責(zé)人機(jī)交互界面的管理和控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控等方面的工作（例如鍵盤(pán)和鼠標(biāo)的管理、系統(tǒng)狀態(tài)的顯示、控制指令的發(fā)送、外部信號(hào)的監(jiān)控等等）；MPC08運(yùn)動(dòng)控制卡完成運(yùn)動(dòng)控制的所有細(xì)節(jié)（包括脈沖和方向信號(hào)的輸出、自動(dòng)升降速的處理、原點(diǎn)和限位等信號(hào)的檢測(cè)等等）。 1,控制原理框圖 2,工藝流程： （1） 操作者設(shè)定系統(tǒng)所需的工作壓力； （2） 系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的壓力值計(jì)算出電動(dòng)缸需要移動(dòng)的位移； （3） MPC08SP運(yùn)動(dòng)控制卡發(fā)送指令脈沖控制伺服系統(tǒng)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)； （4） 伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)缸產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)； （5） 電動(dòng)缸擠壓工件產(chǎn)生形變，使工件被擠壓端產(chǎn)生壓力，壓力值通過(guò)壓力傳感器，再經(jīng)過(guò)A/D采集卡最終反饋至MPC08SP運(yùn)動(dòng)控制卡； （6） 當(dāng)壓力值達(dá)到所設(shè)定值時(shí)，MPC08SP運(yùn)動(dòng)控制卡停止發(fā)送脈沖； （7） 試件在壓力的作用產(chǎn)塑性變形， （8） 系統(tǒng)實(shí)時(shí)對(duì)當(dāng)前反饋的壓力值和設(shè)定的壓力值進(jìn)行比較，做出快速補(bǔ)償調(diào)節(jié)，在試件上維持恒定的壓力。 三、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)： 1，控制系統(tǒng)的編程原理 根據(jù)以上的工作過(guò)程，我們就可以確定我們的編程思路： 首先大致確定MPC08SP運(yùn)動(dòng)控制卡所發(fā)的脈沖數(shù)與工件產(chǎn)生壓力變化之間的關(guān)系； 對(duì)電動(dòng)缸的位置控制采用比較成熟的經(jīng)典的比例、積分、微分（PID）控制。PID控制具有原理簡(jiǎn)單、使用方便、適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)。我們這里采用的是增量式PID控制算法。增量式PID控制有很多優(yōu)點(diǎn)： 1） 由于計(jì)算機(jī)輸出增量，所以誤動(dòng)作時(shí)影響小，必要時(shí)可采用邏輯判斷的方法去掉； 2） 算式中不需要累加，控制增量的確定，僅與最近k次的采樣值有關(guān)，所以較容易通過(guò)加權(quán)處理而獲得比較好的控制效果。 四、EXLAR電動(dòng)缸的性能優(yōu)勢(shì) 采用了美國(guó)Exlar公司專(zhuān)利技術(shù)——反向行星輥柱絲杠（Roller Ball Screw）的伺服電動(dòng)缸，是傳統(tǒng)液壓或氣動(dòng)作動(dòng)器以及傳統(tǒng)滾珠絲杠電動(dòng)缸的升級(jí)替代產(chǎn)品。 與氣動(dòng)、液壓系統(tǒng)相比，Exlar電動(dòng)缸具有以下優(yōu)點(diǎn)： 可構(gòu)成閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)，進(jìn)行精確的位置、速度控制； 更容易編程控制，更易集成到自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)各種復(fù)雜的電磁閥、油路系統(tǒng)、油源、氣源、閥門(mén)，體積也更緊湊。 解決了氣動(dòng)機(jī)構(gòu)的噪音和液壓機(jī)構(gòu)油液泄漏的問(wèn)題，對(duì)環(huán)境污染更小。 與傳統(tǒng)的滾珠絲杠（Ball Screw）機(jī)構(gòu)相比，Exlar電動(dòng)缸具有以下特點(diǎn)： 1，傳動(dòng)部件之間的接觸面積更大，承載能力更強(qiáng)，剛性更高。 2，速度更快：行星輥柱絲杠轉(zhuǎn)速可達(dá)6000rpm。 3，壽命更長(zhǎng)：是滾珠絲杠的15倍， 五、總結(jié) 本控制系統(tǒng)具有較大的靈活性，不僅可以廣泛應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀中，也可以簡(jiǎn)單修改控制程序，應(yīng)用于其它需要進(jìn)行精確壓力加載的控制設(shè)備。