三軸六自由度振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)控制研究.pdf

1、本文主要是基于多輸入多輸出振動(dòng)控制理論，對(duì)三軸六自由度振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)的控制方法進(jìn)行研究。該系統(tǒng)由八個(gè)激振單元驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)沿三個(gè)正交軸向平動(dòng)振動(dòng)以及繞三個(gè)正交軸向轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)。三個(gè)平動(dòng)振動(dòng)和三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)構(gòu)成了復(fù)雜的三軸六自由度振動(dòng)環(huán)境。本文具體工作如下：
　　以多輸入多輸出振動(dòng)控制基本理論為基礎(chǔ)，研究了三軸六自由度振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)中響應(yīng)的測(cè)量方法以及六自由度坐標(biāo)變換的一般方程?？偨Y(jié)了三種控制方法，建立了三軸六自由度試驗(yàn)中通過(guò)坐標(biāo)變換進(jìn)行控制的基

2、本流程。
　　對(duì)剛性臺(tái)面三軸六自由度振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了研究，建立了系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程。采用MATLAB語(yǔ)言編寫了程序，運(yùn)用三軸六自由度坐標(biāo)變換控制法進(jìn)行了控制過(guò)程模擬，結(jié)果顯示臺(tái)面上指定點(diǎn)處的六自由度響應(yīng)能夠滿足預(yù)期目標(biāo)，證明了本文提出的控制方法在臺(tái)面為剛性時(shí)的正確性。
　　在之前建立的剛性臺(tái)面模型的基礎(chǔ)上，本文研究了各自由度之間的相關(guān)性問(wèn)題，給出了相干系數(shù)的設(shè)置方法。進(jìn)一步討論了在有測(cè)量噪聲的情況下，如何合理地布置傳感器，使

3、得噪聲對(duì)控制效果的影響最小。
　　對(duì)彈性臺(tái)面三軸六自由度振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了研究，結(jié)合有限元法，建立了系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型。對(duì)彈性臺(tái)面三軸六自由度振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)的控制方法進(jìn)行了研究，提出了一種多點(diǎn)控制方案。理論推導(dǎo)和仿真模擬表明，當(dāng)各個(gè)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)滿足一定條件時(shí)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)臺(tái)面各點(diǎn)更加有效控制，改善控制效果。
　　采用NI LabVIEW語(yǔ)言編制了控制軟件，結(jié)合NI PXI硬件系統(tǒng)，在小型三軸向電動(dòng)式振動(dòng)臺(tái)上進(jìn)行了試驗(yàn)，對(duì)所提的控制算法進(jìn)