二自由度伺服振动台偏心负载模态解耦控制研究

发布时间：2021-08-04 23:27

　　液压伺服振动台作为关键的基础实验装备,以实现模拟设备在使用或运输过程中所需要的真实振动环境来检验设备控制稳定性与结构可靠性,广泛应用于水坝或高层建筑等大型工程的抗震试验、汽车或行走机械的道路模拟试验、工程材料高频疲劳试验等领域。由于液压伺服振动台结构复杂性与系统非线性,特别是偏心负载引起系统各自由度通道输出耦合严重、频响低和鲁棒稳定性差制约了其振动台整体控制性能。因此本文以二自由度伺服振动台为研究对象,研究其在具有偏心负载条件下的模态解耦控制,本文的工作主要集中在以下四个方面:（1）设计二自由度伺服振动台机械系统、液压驱动系统和数据采集与伺服控制系统,其中关键工作是运用ABAQUS有限元软件分析振动台的部件与整体的固有频率,以满足其固有频率要求,进而设计液压驱动系统和基于快速原型控制技术的xPC Target数据采集与伺服控制系统。（2）建立二自由度伺服振动台的运动学与动力学模型,分析其动态特性与耦合特性,首先运用欧拉角对上平台的位姿进行描述,研究自由度空间和关节空间之间的运动转换关系。其次综合采用牛顿-欧拉法和拉格朗日法建立上平台、液压缸、偏心负载以及振动台并联机构整体动力学模型,采... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Team公司的六自由度液压振动台

图 1-1 Team 公司的六自由度液压振动台 图 1-2 MIT 公司的车辆道路环境模拟振动台图 1-3 日本建造的世界上最大的 E-Defense 液压伺服振动台1.2.2 国内振动台研究现状我国液压伺服振动台的研制开始于 20 世纪 50 年代中期，到 20 世纪 80 年代之后迅速发展。液压伺服振动台的研究主要集中在国内高校和科研机构，其中主要有哈尔滨工业大学、重庆大学、福州大学、同济大学、西安建筑大学、燕山大学、天水红山实验机厂和天津福云天翼科技有限公司等。如图 1-4 所示，哈尔滨

如图1-3 所示，日本防灾科学研究所研制出世界最大的三向六自由度的 E-Defense 液压伺服振动台，该平台的尺寸为 20 m×15 m，频率为 0.1-15 Hz，有 14 个垂直液压缸和 5 个水平液压缸，最大可承受试件重量达 1200 吨，该振动台可以逼真模拟大型自然地震环境[16-18]。


本文编号：3322599