冗余驅(qū)動電液振動臺建模仿真與模態(tài)解耦控制策略研究.pdf

1、振動環(huán)境模擬實驗是現(xiàn)代工程技術(shù)中一種基本的實驗手段，利用模擬平臺及控制策略模擬試件在使用或運輸過程中受到的振動環(huán)境來檢驗產(chǎn)品性能，為試件性能測試和技術(shù)改進提供重要的實驗依據(jù)。兩軸冗余驅(qū)動電液振動臺采用冗余驅(qū)動方式，可以提供較大的驅(qū)動力，提高系統(tǒng)的加速度均勻度，而且可以使被試件受力更加均勻。
　　本文采用機電液聯(lián)合仿真的方法對冗余驅(qū)動電液振動臺進行建模仿真。采用AMESim對液壓系統(tǒng)進行建模，運用Simulink/SimMechan

2、ics對振動臺機構(gòu)動力學(xué)部分建模，采用Matlab/Simulink建立振動臺伺服控制系統(tǒng)，冗余振動臺伺服控制器包括三狀態(tài)控制、自由度控制及冗余力控制等。然后通過各軟件之間的接口將振動臺機械、液壓、控制三部分模型整合，在Simulink中建立一體化聯(lián)合仿真模型。
　　針對冗余振動臺兩自由度試驗頻率特性曲線中出現(xiàn)波峰波谷現(xiàn)象，考慮振動臺負(fù)載與基礎(chǔ)彈性，對振動臺動力學(xué)模型進行修正，推導(dǎo)動力機構(gòu)位移輸入與加速度輸出之間的傳遞函數(shù)，運用最

3、小二乘參數(shù)辨識的方法得到彈性參數(shù)，通過試驗與仿真分析得出了彈性不是實際平臺運動出現(xiàn)諧振峰/谷的主要原因。
　　將液壓缸視為液壓彈簧，推導(dǎo)冗余振動臺的自由振動模態(tài)方程，通過模態(tài)矩陣及其逆矩陣，將冗余振動臺由自由度空間轉(zhuǎn)到無耦合的模態(tài)空間進行控制，提出模態(tài)空間解耦補償控制器。通過仿真與試驗分析說明模態(tài)空間解耦補償控制能夠有效降低冗余振動臺自由度間的耦合。
　　最后，通過仿真模型與試驗結(jié)果的對比驗證了所建冗余振動臺一體化模型的正確