雙水平向振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)正弦掃頻振動(dòng)控制技術(shù)研究.pdf

1、正弦掃頻振動(dòng)試驗(yàn)作為環(huán)境模擬試驗(yàn)的一個(gè)重要分支,主要用來測試設(shè)備的共振頻率,進(jìn)而研究其疲勞壽命和可靠性。該技術(shù)目前在越來越多的領(lǐng)域得到應(yīng)用,特別是軍工產(chǎn)品、航天產(chǎn)品和大型建筑設(shè)備等領(lǐng)域。該課題是以哈爾濱工業(yè)大學(xué)電液伺服仿真及試驗(yàn)系統(tǒng)研究所承接的“橋梁地震模擬液壓振動(dòng)臺(tái)設(shè)備控制系統(tǒng)”項(xiàng)目為背景,對電液式振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的正弦掃頻振動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行研究。
　　本文首先研究了雙水平向電液式振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的模擬控制部分-伺服控制。采用三狀態(tài)控制、自由

2、度獨(dú)立控制和壓力鎮(zhèn)定控制三部分拓寬了伺服系統(tǒng)的響應(yīng)頻寬,增加了系統(tǒng)穩(wěn)定性,提高了系統(tǒng)的響應(yīng)精度和性能,為振動(dòng)控制奠定了基礎(chǔ)。
　　采用系統(tǒng)辨識(shí)技術(shù)辨識(shí)出振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)伺服系統(tǒng)的傳遞函數(shù),應(yīng)用傅里葉變換技術(shù)通過期望輸出掃頻信號(hào)和系統(tǒng)逆?zhèn)鬟f函數(shù)生成系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào),對原驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償。利用離線迭代技術(shù)對生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)一步離線迭代修正,補(bǔ)償了系統(tǒng)的相位滯后和幅值衰減,并且進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　結(jié)合基于系統(tǒng)辨識(shí)技術(shù)與離線迭代技術(shù)的控制

3、方法和基于頻響函數(shù)實(shí)時(shí)預(yù)測技術(shù)的控制方法的優(yōu)缺點(diǎn),提出了一種復(fù)合正弦掃頻振動(dòng)控制技術(shù)。后者主要是應(yīng)用改進(jìn)的外差式濾波器和掃描式濾波器進(jìn)行幅值辨識(shí),并通過一定的幅值控制算法對幅值進(jìn)行實(shí)時(shí)的修正以減小外界干擾信號(hào)對控制系統(tǒng)的影響。分析了該復(fù)合控制策略的穩(wěn)定性和響應(yīng)特性。仿真結(jié)果表明,通過系統(tǒng)辨識(shí)和離線迭代技術(shù)增加了系統(tǒng)的收斂速度,利用頻響函數(shù)實(shí)時(shí)預(yù)測控制方式增加了系統(tǒng)的魯棒性。
　　搭建實(shí)驗(yàn)室的電液振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)設(shè)備的控制系統(tǒng)模型,利用M