雙水平向振動試驗臺正弦掃頻振動控制技術研究.pdf

1、正弦掃頻振動試驗作為環(huán)境模擬試驗的一個重要分支,主要用來測試設備的共振頻率,進而研究其疲勞壽命和可靠性。該技術目前在越來越多的領域得到應用,特別是軍工產品、航天產品和大型建筑設備等領域。該課題是以哈爾濱工業(yè)大學電液伺服仿真及試驗系統(tǒng)研究所承接的“橋梁地震模擬液壓振動臺設備控制系統(tǒng)”項目為背景,對電液式振動試驗臺的正弦掃頻振動控制技術進行研究。
　　本文首先研究了雙水平向電液式振動試驗臺的模擬控制部分-伺服控制。采用三狀態(tài)控制、自由

2、度獨立控制和壓力鎮(zhèn)定控制三部分拓寬了伺服系統(tǒng)的響應頻寬,增加了系統(tǒng)穩(wěn)定性,提高了系統(tǒng)的響應精度和性能,為振動控制奠定了基礎。
　　采用系統(tǒng)辨識技術辨識出振動試驗臺伺服系統(tǒng)的傳遞函數,應用傅里葉變換技術通過期望輸出掃頻信號和系統(tǒng)逆?zhèn)鬟f函數生成系統(tǒng)的驅動信號,對原驅動信號進行補償。利用離線迭代技術對生成的驅動信號進一步離線迭代修正,補償了系統(tǒng)的相位滯后和幅值衰減,并且進行了仿真驗證。
　　結合基于系統(tǒng)辨識技術與離線迭代技術的控制

3、方法和基于頻響函數實時預測技術的控制方法的優(yōu)缺點,提出了一種復合正弦掃頻振動控制技術。后者主要是應用改進的外差式濾波器和掃描式濾波器進行幅值辨識,并通過一定的幅值控制算法對幅值進行實時的修正以減小外界干擾信號對控制系統(tǒng)的影響。分析了該復合控制策略的穩(wěn)定性和響應特性。仿真結果表明,通過系統(tǒng)辨識和離線迭代技術增加了系統(tǒng)的收斂速度,利用頻響函數實時預測控制方式增加了系統(tǒng)的魯棒性。
　　搭建實驗室的電液振動試驗臺設備的控制系統(tǒng)模型,利用M