晶钻仪器和申泰克中标美国特斯拉公司振动测试系统采购项目

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2020年4月，美国晶钻仪器公司 (Crystal Instruments) 和其姊妹公司申泰克（Sentek Dynamics）公司在美国特斯拉公司(Tesla)的振动控制系统采购项目获得中标。本次中标产品主要包括晶钻仪器公司研发的16通道全功能振动控制器和其姊妹公司申泰克公司出产的20吨大型水冷振动台，系统将被特斯拉美国加州的Fremont的研发中心用于研发新一代特斯拉汽车产品。特斯拉总裁埃隆马斯克亲自批准了这项采购。

特斯拉是一家美国电动车及能源公司，产销电动车、太阳能板、及储能设备。总部位于美国加利福尼亚州硅谷的帕洛阿托。

此次竞标特斯拉公司振动控制系统采购项目，在竞标环节中，评议专家看重的是申泰克及时的技术服务和晶钻仪器公司控制器的控制特性，包括多分辨率频谱控制技术和用于汽车领域的CAN总线功能。

知识扩展：

1、多分辨率技术
由晶钻仪器公司开发的多分辨率技术是对单通FFT的一种改进，目前已经获得美国专利局的发明专利批准，专利号：US 2019/0041365 A1。它的基本原理是对相同的输入时间流信号进行两通或多通的FFT变换，然后在频域中合成一个频谱。下图是两通FFT的工作示意图：


当多个通道的时域信号输入时，信号处理器将分块接收，并通过FFT将时域块信号转换成频域信号。同时，对原始时域信号应用滤波器，生成较低频率的时域信号。FFT的第二通对较低频率的时域信号使用较高分辨率的FFT变换生成频谱。最后，信号处理器将两组频谱综合在一起，合成的频谱有两种不同的频率分辨率，一种为dF，另一种为dF/M，其中M是采样因子。

将多分辨率频谱分析方法进一步应用到振动控制中，通过基于多分辨率技术的频谱计算输出信号。为了在合理的反馈控制时间内同时提高低频段和高频段的控制性能，在控制过程中对低频段和高频段应用不同的频率分辨率。晶钻仪器公司的随机振动控制器产品将多分辨率频谱分析法应用于所有功率谱、传递函数矩阵和驱动信号的计算中。

下图是单分辨率频谱控制和多分辨率频谱控制效果的比较，显然，多分辨率频谱比单分辨率频谱控制精度高。



2、三综合控制系统

控制器局域网总线或简单的CAN总线协议是在电子控制单元(ECUs)没有中央计算机的情况下以最少的布线、有效的方式进行通信的一种标准。它最初是为汽车应用而开发的，后来在汽车和航空航天工业中得到了广泛的应用。

汽车行业趋势要求在完全集成的环境中进行环境检测。一个系统通过CAN总线监测和控制各种各样的物理参数，包括振动(加速度、速度、位移)、温度、湿度、压力、扭矩和电信号。

在锂电池的温度、湿度和振动测试中，能够获取电池(单个电池)的电压、电流、温度等信息，并采取预先设置的动作，特别是报警功能，这是晶钻仪器公司振动控制器的主要优势。EDM软件的直观设计允许客户从运行日志中判断测试何时以及为什么停止，并采取相应的动作。下面是通过CAN总线进行电池振动测试的综合工作流程图：



美国晶钻仪器公司是世界领先的振动控制、机器状态监控、动态测量、振动测试及声学测试系统和软件制造商。产品主要应用于模拟环境测试，以及各类机械产品生产商的机械诊断、设计校验和产品测试。