一、引言 隨著瀝青混合料設(shè)計方法的發(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)備通過擊實、振動、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足一定體積指標和力學(xué)性能的瀝青混合料試件。 旋轉(zhuǎn)壓實儀是在固定壓力、固定壓實角和固定轉(zhuǎn)速下通過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際工程中瀝青混合料的成型方式，能較好地預(yù)測路面的長期性能。而如何準確控制施加在試樣上的壓力大小，并在試件產(chǎn)生塑性變形后能實時進行補償，維持恒定的壓力，是旋轉(zhuǎn)壓實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運動控制卡，通過控制松下A4系列伺服系統(tǒng)驅(qū)動美國Exlar電動缸的方式進行壓力加載控制。 MPC08運動控制卡是基于PC機PCI總線的步進電機或數(shù)字式伺服電機的上位控制單元，它與PC機構(gòu)成主從式控制結(jié)構(gòu)：PC機負責(zé)人機交互界面的管理和控制系統(tǒng)的實時監(jiān)控等方面的工作（例如鍵盤和鼠標的管理、系統(tǒng)狀態(tài)的顯示、控制指令的發(fā)送、外部信號的監(jiān)控等等）；MPC08運動控制卡完成運動控制的所有細節(jié)（包括脈沖和方向信號的輸出、自動升降速的處理、原點和限位等信號的檢測等等）。 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)定的壓力值計算出電動缸需要移動的位移； （3） MPC08SP運動控制卡發(fā)送指令脈沖控制伺服系統(tǒng)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動； （4） 伺服電機驅(qū)動電動缸產(chǎn)生直線運動； （5） 電動缸擠壓工件產(chǎn)生形變，使工件被擠壓端產(chǎn)生壓力，壓力值通過壓力傳感器，再經(jīng)過A/D采集卡最終反饋至MPC08SP運動控制卡； （6） 當壓力值達到所設(shè)定值時，MPC08SP運動控制卡停止發(fā)送脈沖； （7） 試件在壓力的作用產(chǎn)塑性變形， （8） 系統(tǒng)實時對當前反饋的壓力值和設(shè)定的壓力值進行比較，做出快速補償調(diào)節(jié)，在試件上維持恒定的壓力。 三、控制系統(tǒng)的設(shè)計： 1，控制系統(tǒng)的編程原理 根據(jù)以上的工作過程，我們就可以確定我們的編程思路： 首先大致確定MPC08SP運動控制卡所發(fā)的脈沖數(shù)與工件產(chǎn)生壓力變化之間的關(guān)系； 對電動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控制具有原理簡單、使用方便、適應(yīng)性好等優(yōu)點。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： 1） 由于計算機輸出增量，所以誤動作時影響小，必要時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)，所以較容易通過加權(quán)處理而獲得比較好的控制效果。 四、EXLAR電動缸的性能優(yōu)勢 采用了美國Exlar公司專利技術(shù)——反向行星輥柱絲杠（Roller Ball Screw）的伺服電動缸，是傳統(tǒng)液壓或氣動作動器以及傳統(tǒng)滾珠絲杠電動缸的升級替代產(chǎn)品。 與氣動、液壓系統(tǒng)相比，Exlar電動缸具有以下優(yōu)點： 可構(gòu)成閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)，進行精確的位置、速度控制； 更容易編程控制，更易集成到自動化控制系統(tǒng)中。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，無各種復(fù)雜的電磁閥、油路系統(tǒng)、油源、氣源、閥門，體積也更緊湊。 解決了氣動機構(gòu)的噪音和液壓機構(gòu)油液泄漏的問題，對環(huán)境污染更小。 與傳統(tǒng)的滾珠絲杠（Ball Screw）機構(gòu)相比，Exlar電動缸具有以下特點： 1，傳動部件之間的接觸面積更大，承載能力更強，剛性更高。 2，速度更快：行星輥柱絲杠轉(zhuǎn)速可達6000rpm。 3，壽命更長：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)壓實儀中，也可以簡單修改控制程序，應(yīng)用于其它需要進行精確壓力加載的控制設(shè)備。