六自由度电液振动台自抗扰控制方法

发布时间：2021-07-10 10:13

　　电液振动平台易于实现低频大位移、大推力的振动激励,对于大型结构或试件的振动模拟试验具有重要价值。在工作环境中,常规的三状态控制器无法补偿由柔性基础及干扰力引起的扰动,其控制精度受到限制。为提升系统的跟踪精度,采用自抗扰控制器控制六自由度电液振动平台。对单个阀控缸机构设计自抗扰控制器后,结合三状态顺馈、位姿正解与雅可比矩阵完成对平台的加速度控制。通过位姿阶跃响应,加速度正弦运动及频率特性仿真,证明自抗扰控制方法对六自由度电液振动台具有更好的控制效果。 

【文章来源】：液压与气动. 2020,(03)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

六自由度电液振动台结构

图1 六自由度电液振动台结构表1 六自由度电液振动台设计指标与尺寸结构 参量 数值 Z向位移幅值/m ±0.075 Z向速度幅值/m·s-1 ±0.22 Z向加速度幅值/g ±2 Z向加速度频宽/Hz 50 平台最大负载/kg 500 Z向液压缸分布圆的半径/m 0.35 Y向两液压缸间间距/m 0.6 X向液压缸中位时上下铰点间距离/m 0.72

在Simulink中搭建六自由度电液振动台的自抗扰控制器,其控制系统的原理如图3所示。通过三状态顺馈模块将输入系统的加速度信号转换为位姿信号,再利用雅可比矩阵将位姿信号转换为阀芯位移信号。在驱动空间分别对阀控缸机构设计自抗扰控制器,以实现系统对扰动的抵抗,最终通过位姿正解求解位姿信号实现位姿闭环,完成系统对加速度信号的控制。三状态顺馈参数的设置方法参考文献[13]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]带连杆六自由度并联振动台控制方法[J]. 徐显桩,沈如涛,关广丰,熊伟,王海涛.  液压与气动. 2017(12)
[2]自抗扰控制思想探究[J]. 高志强.  控制理论与应用. 2013(12)
[3]基于自适应逆控制的液压振动台功率谱复现[J]. 张兵,郑淑涛,杨志东,丛大成,韩俊伟.  振动与冲击. 2013(20)
[4]抑制线振动台扰动的鲁棒自适应重复控制[J]. 赵富,刘雨,姚秀明,苏宝库.  中国惯性技术学报. 2009(01)
[5]从PID技术到“自抗扰控制”技术[J]. 韩京清.  控制工程. 2002(03)
[6]跟踪-微分器的离散形式[J]. 韩京清,袁露林.  系统科学与数学. 1999(03)
[7]一类不确定对象的扩张状态观测器[J]. 韩京清.  控制与决策. 1995(01)
[8]控制理论——模型论还是控制论[J]. 韩京清.  系统科学与数学. 1989(04)

博士论文
[1]液压驱动六自由度振动试验系统控制策略研究[D]. 关广丰.哈尔滨工业大学 2007



本文编号：3275719