口 220、浮点型微处理器221、高性能FPGA222、Flash存储芯片223、SDRAM存储芯片224、网口电路225、数模转换电路226、模数转换器227、多个混合接口 228和I个数字接口 229。电源输入接口 220针脚定义与电源板卡的电源输出接口 214定义相同，用于接受输入的电源。浮点型微处理器221作为下位机的任务调度中心，一方面通过网口 225接受上位机I下传的指令和参数，并上传数据给上位机I;另一方面通过外设总线接口与存储器Flash 223和SDRAM 224相连，进行本地关键数据和中间数据的存储，还负责生成基础波形数据，并将这些数据和指令、参数下发给高性能FPGA 222ο高性能FPGA222优化设计的FPGA程序在49uS内即可完成一个控制周期的计算任务，其程序包括信号滤波模块、信号生成模块、控制计算模块和输出模块，滤波模块对模数转换器227输入的信号做数字滤波处理，进一步降低噪声;信号生成模块根据微处理器221下发的信号参数和基础波形数据输出实时波形，同时控制内部信号和外部指令的平滑切换;控制计算模块根据指令和反馈信号，在微处理器221给定的控制参数下实时计算当前的控制输出；输出模块在控制输出信号上叠加颤振信号，并输出给数模转换器226，数模转换器226将数字输出信号转换为连续的模拟信号。处理器板卡22最高控制频率达到1kHz，完全满足液压台的高频应用需求。它通过混合接口 228与信号调理板卡23电连接，每个混合接口包含5路标准电压输入信号、I路标准电压输出信号、8路数字输入输出信号和模拟V2电源、V3电源。处理器板卡22通过数字接口 229与工业数字接口板卡24电连接，数字接口包含8路TTL电压输入信号、8路TTL电压输出信号、I路串行总线信号和数字Vl电源。
[0043]信号调理板卡23包括I个子混合接口 230、通用信号输入电路231、位移调理电路232、压差信号调理电路233、加速度信号调理电路234和输出驱动电路235。该子混合接口230针脚定义与处理器板卡22上的混合接口 228定义相同，用于与处理器板卡22的电源和信号传输。通用信号输入电路231包含一个通道的标准电压信号电路，负责对振动控制仪等设备的输出信号的滤波处理。位移信号调理电路232包含两通道位移传感器的激励、调理和滤波处理，第一通道用于调理外控型三级阀的位移反馈信号，第二通道用于调理液压作动器的位移反馈信号，对于两级的液压执行机构和自控型的三级阀执行机构，第一路不需要连接传感器，只将液压作动器的位移反馈连接至第二路输入即可。压差信号调理电路233负责调理液压作动器上的压差传感器反馈信号。加速度信号调理电路234实现单一通道的加速度传感器信号的调理、放大和滤波。驱动输出电路235负责对处理器板卡22输出的控制电压信号进行平滑滤波、电压电流转换、输出信号选择等功率放大作用，将放大的驱动信号输出到伺服阀。每个信号调理板卡23对应于一个液压执行机构。
[0044]工业数字接口板卡24包括I个子数字接口240、隔离的输出电路241、隔离的输入电路242、串行接口电路243和电源输出电路244。该子数字接口 240针脚定义与处理器板卡22上的数字接口229定义相同，用于与处理器板卡22的电源和数字信号传输。隔离的输出电路241将数字接口上的数字TTL输出电平经过隔离、驱动放大输出24V电源，连接到外部的开关阀等设备。隔离的输入电路242将外部管路或者油源上的状态信号经过隔离、电平转换为TTL电平连接到数字接口 240上。串行接口电路243将微处理器板卡22上的串口信号进行隔离、电平转换，与外部设备如油源的可编程控制器进行通信。
[0045]如图2所示是多通道控制装置的工作流程示意图。首先进行试验前的准备工作:检查油源、试验现场、管路是否有漏油，安装并检查试验试件和传感器等，确保各连接线按照要求连接正确。然后打开下位机，启动上位机软件，若上位机报警提示与下位机为建立连接，或者下位机通信指示灯指示红色，则需要检查上下位机及其连接的网线；若连接正常，继续在软件中配置参数，包括采样率、通道数目、各通道控制参数、执行机构类型以及速度和位移的安全限制参数等。参数配置后，点击初始化进行系统设备状态采集，包括当前油源状态、各个开关阀的状态和各个液压作动器的位移，若它们的采集信息与实际不相符，就需要检查相关设备、线缆和其接插件，直到采集的信息与实际一致，然后按顺序开启油源，只有在油源完全启动后，才能进行后续的操作。打开系统总增益，它控制各个通道是否接受指令信号:若该增益不打开，控制器始终处于位置保持模式，即控制各个液压缸保持当前位置。待总增益打开后，进行正式试验:对中、信号生成或者接受外部设备的信号作为控制指令，控制各个液压缸实现指令信号所规定的动作。正式试验过程中，控制装置实时检测油源、各开关阀状态，监控各个液压缸是否有速度和位移的安全超限，若有任一规定的状态异常或者安全超限，控制装置上位机和下位机会发生报警、位置保持，甚至直接关闭油源的操作；否则，继续正式试验，直到用户将总增益关闭。总增益关闭，代表正式试验结束，按照顺序关闭油源，只有在油源关闭后，才能关闭上位机和下位机，若控制装置未能远程关闭油源，可以到油源现场，手动关闭。
[0046]具体实施例一如图3所示，该装置用于某六自由度液压试验系统。该试验系统在地理位置上比较分散，设备分别分布在测控间、油源间和实验大厅。其中，测控间有多通道控制装置的上位机1、下位机2和振动控制仪3，试验操作人员在这里控制整个系统；油源间有油源12及其电控柜11，给液压执行机构提供动力;试验大厅有管路8及其开关阀7、液压执行机构4、台体6及其与各液压执行机构4之间的连接装置5，如铰链连接装置、信号线缆9和双绞线缆10等其他附件，6个液压执行机构4以321结构形式构成一个六自由度液压振动台。该多通道控制装置的下位机2上的6个信号调理板卡通过信号线缆分别与6个液压执行机构进行电连接。单个信号调理板卡23的连线具体如图4所示，信号调理板卡23的输出驱动电路235输出±20mA电流信号到执行机构4上的伺服阀41，该伺服阀41按照控制电流大小比例地控制三级阀42的运动速度，该三级阀42上的位移传感器43将三级阀阀芯位移信号反馈到信号调理板卡23上的位移调理电路232的第一通道，构成内环三级阀位移控制环路，该三级阀42控制与之相连的液压作动器44的运动，液压作动器44上的位移传感器43将其活塞位移反馈到信号调理板卡23上的位移调理电路232的第二通道，构成外环液压作动器位移控制环路，这就是双闭环控制，每个信号调理板卡23上的通用输入调理电路231连接到振动控制仪3相对应的输出端，用于接受该通道的控制指令。该多通道控制装置的下位机2的工业数字接口板卡24上的6个隔离输出端口分别连到了6个液压执行机构进油管路的开关阀，用于分别控制是否给6个作动器供油。该多通道控制装置的下位机2的工业数字接口板卡24上的串行接口通过双绞线缆10连到了位于油源间的油源电控柜11的可编程控制器的相应端口，用于远程控制油源。
[0047]具体实施例二如图5所示，该装置用于某单通道液压试验系统。该试验系统包括多通道控制装置的上位机1、下位机2。同样，油源12及其电控柜11位于油源间；试验大厅有管路8及