线性致动器的控制精度是打滑测试过程中保持稳定法向载荷的关键因素。通过采用高精度的闭环控制，致动器可确保施加在鞋类上的垂直力（例如 250N）在整个打滑行程中保持恒定。这种稳定性对于防止压力波动导致摩擦数据失真和误判鞋类实际性能至关重要。
核心要点 可靠的鞋类评估依赖于将鞋底设计作为主要变量进行隔离。高精度线性致动器通过稳定法向载荷来消除机械噪声，确保任何摩擦的变化都源于鞋子本身，而不是测试设备。
载荷稳定性的力学原理
实现闭环控制
线性致动器并非简单地施加静态重量，而是进行闭环载荷控制。该系统实时主动监测施加的压力。
它会持续调整以维持目标载荷（例如 250N），无论表面存在微小的不规则性。这种响应能力对于保持测试条件的一致性至关重要。
防止压力波动
如果没有高精度控制，当鞋子在表面移动时，法向载荷可能会发生显著变化。这些波动会导致测试条件不稳定。
线性致动器会平滑这些潜在的压力峰值或下降。这确保了在整个打滑行程期间力都保持一致。
对数据完整性的影响
消除摩擦伪影
当法向载荷波动时，产生的摩擦数据会包含称为摩擦伪影的错误。这些伪影表现为未能反映鞋底真实特性的数据点。
通过稳定压力，线性致动器消除了这种“噪声”。从而得到一个准确反映鞋类与地面之间相互作用的干净数据集。
确保客观比较
打滑测试的主要目标通常是比较不同的鞋底花纹设计。为了公平地进行比较，每次设计的测试环境必须相同。
高精度控制保证了这些比较的严谨性。它确保了更高的摩擦得分是由于更好的胎面设计，而不是向下压力的意外峰值。
应避免的常见陷阱
开环系统的风险
没有精确闭环控制的系统通常无法对打滑行程中的动态变化做出反应。这会导致载荷漂移，即施加的力随时间缓慢变化。
误读数据噪声
如果致动器精度不足，操作员可能会将摩擦伪影误认为是实际性能特征。这可能导致基于错误数据而批准劣质设计或拒绝有效设计。
根据您的目标做出正确选择
为确保您的鞋类评估准确且可重复，请考虑设备如何处理载荷施加。
- 如果您的主要重点是研发：优先选择具有高频闭环控制的致动器，以检测原型鞋底花纹之间细微的差异。
- 如果您的主要重点是合规性：确保致动器能够维持测试标准要求的特定法向载荷（例如 250N），且无偏差。
线性致动器的精度将打滑测试从粗略估计转变为严谨的科学测量。
摘要表：
| 特性 | 高精度闭环控制 | 开环/低精度系统 |
|---|---|---|
| 载荷稳定性 | 保持恒定的目标力（例如 250N） | 易发生载荷漂移和波动 |
| 数据准确性 | 消除机械噪声和摩擦伪影 | 数据误读风险高 |
| 比较有效性 | 确保鞋底设计的客观比较 | 环境变量导致结果失真 |
| 研发应用 | 非常适合检测细微的胎面改进 | 详细原型分析不可靠 |
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参考文献
- Shubham Gupta, Arnab Chanda. Influence of Vertically Treaded Outsoles on Interfacial Fluid Pressure, Mass Flow Rate, and Shoe–Floor Traction during Slips. DOI: 10.3390/fluids8030082
本文还参考了以下技术资料 3515 知识库 .
