电液伺服随机振动控制系统功率谱密度再现仿真研究
发布时间：2021-11-23 19:39
随着科学技术快速发展,航空航天、船舶海洋、陆路运输、地震预防等领域因要考虑设备或结构件在振动环境工作的可靠性,对振动环境模拟的需求越来越高。自然界中振动环境以随机振动较为常见,大量观察现象表明随机振动的特性可通过频域上功率谱密度（PSD）来描述,其反应了信号功率在频域上的分布情况。电液伺服系统由于其承载能力强、控制精度高、响应速度快等优点而可被用来模拟随机振动环境。电液伺服系统中广泛存在压力流量特性、伺服阀控制死区、摩擦等非线性因素,降低了系统线性控制的性能;同时由于电液伺服阀、液压缸等元器件动态特性的影响,限制了系统频宽的提升;而且受负载环境特性的影响,系统易存在耦合振动等问题。以上原因常常使得系统输出不能很好跟随输入。因此为了模拟随机振动环境,开展电液伺服系统宽频带随机振动控制研究十分必要。本文对电液伺服随机振动控制系统开展研究。为了准确再现5～500Hz频宽范围参考加速度PSD,分别开展基于传递函数的系统线性建模和基于物理关系的系统非线性建模。传递函数模型虽然较为常用,但不能准确表示系统非线性特性的影响,而物理关系模型则可以全面考虑非线性因素,但求解上较为困难。针对上述两种模型,...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１日本Ｅ－Ｄｅｆｅｎｓｅ振动台??振动控制技术按振动环境模拟可分为正弦振动控制、冲击碰撞控制、随机振??
学位论文１．２，电液伺服振动控制系统一般包括振动控制器、伺服控制器服阀、液压缸和传感器等。随机振动控制流程包括：伺服控制通过放大器作用于伺服阀，进而控制进入液压缸高压油液的方压缸活塞的往复运动，从而带动负载按给定规律振动，同时传反馈给伺服控制器，形成闭环控制，考虑系统频宽较低以及传，相同反馈信号要传递给振动控制器，即通过ＰＳＤ均衡技术速度响应ＰＳＤ再现参考ＰＳＤ。??ｐｓ?！ｔ??
?１绪论??如图１．２，电液伺服振动控制系统一般包括振动控制器、伺服控制器、放大??器、电液伺服阀、液压缸和传感器等。随机振动控制流程包括：伺服控制器发出??信号指令，通过放大器作用于伺服阀，进而控制进入液压缸高压油液的方向和流??量，实现液压缸活塞的往复运动，从而带动负载按给定规律振动，同时传感器检??测信号实时反馈给伺服控制器，形成闭环控制，考虑系统频宽较低以及传递函数??不平坦特性，相同反馈信号要传递给振动控制器，即通过ＰＳＤ均衡技术进一步??调节，使加速度响应ＰＳＤ再现参考ＰＳＤ。??ｐｓ?！ｔ??参考??液压缸??Ｉ?＂Ｔ?１??加速度＿?Ｉ???１??图１．２电液伺服系统构成??１．２国内外研究现状??１．２．１电液伺服系统伺服控制研究现状??当将参考信号输入电液伺服振动系统时，响应信号常常和参考信号存在差别。??一方面原因受系统频宽限制，控制信号中高频有效成分迅速衰减；另一方面受系??统非线性特性影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于子带自适应滤波的振动台功率谱复现[J]. 张兵,谢方伟,张新星,王存堂,王雅婷,韩俊伟. 振动与冲击. 2016(19)
[2]地震模拟振动台三参量控制技术研究[J]. 栾强利,陈章位,徐进荣,贺惠农. 振动与冲击. 2014(08)
[3]电液伺服系统的发展与应用(续)[J]. 韩俊伟. 机床与液压. 2012(05)
[4]随机振动功率谱再现自适应控制算法研究[J]. 关广丰,王海涛,熊伟. 振动与冲击. 2011(03)
[5]地震模拟振动台三参量控制算法超调修正[J]. 李振宝,唐贞云,纪金豹. 振动与冲击. 2010(10)
[6]地震模拟振动台控制系统的发展[J]. 唐贞云,李振宝,纪金豹,闫维明. 地震工程与工程振动. 2009(06)
[7]电液控制系统基于LQR的最优控制研究[J]. 翟海燕,高英杰,吴国辉. 液压与气动. 2008(10)
[8]基于SDRE方法的挠性航天器姿态控制[J]. 张军,徐世杰. 宇航学报. 2008(01)
[9]随机振动功率谱复现迭代算法的研究[J]. 关广丰,丛大成,韩俊伟,李洪人. 地震工程与工程振动. 2006(06)
[10]利用FIR滤波器生成随机振动试验驱动信号的新方法[J]. 贺旭东,陈怀海. 航空学报. 2003(03)
博士论文
[1]液压振动台振动环境模拟的控制技术研究[D]. 杨志东.哈尔滨工业大学 2009
[2]电液振动试验系统长时间历程复现控制技术研究[D]. 于慧君.浙江大学 2009
[3]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
[4]多轴向多激励随机振动高精度控制研究[D]. 叶凌云.浙江大学 2006
[5]振动试验实时控制系统的研究[D]. 王述成.浙江大学 2006
[6]频谱可控的超高斯随机振动环境模拟技术及其应用研究[D]. 蒋瑜.国防科学技术大学 2005
本文编号：3514523
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１日本Ｅ－Ｄｅｆｅｎｓｅ振动台??振动控制技术按振动环境模拟可分为正弦振动控制、冲击碰撞控制、随机振??
学位论文１．２，电液伺服振动控制系统一般包括振动控制器、伺服控制器服阀、液压缸和传感器等。随机振动控制流程包括：伺服控制通过放大器作用于伺服阀，进而控制进入液压缸高压油液的方压缸活塞的往复运动，从而带动负载按给定规律振动，同时传反馈给伺服控制器，形成闭环控制，考虑系统频宽较低以及传，相同反馈信号要传递给振动控制器，即通过ＰＳＤ均衡技术速度响应ＰＳＤ再现参考ＰＳＤ。??ｐｓ?！ｔ??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于子带自适应滤波的振动台功率谱复现[J]. 张兵,谢方伟,张新星,王存堂,王雅婷,韩俊伟. 振动与冲击. 2016(19)
[2]地震模拟振动台三参量控制技术研究[J]. 栾强利,陈章位,徐进荣,贺惠农. 振动与冲击. 2014(08)
[3]电液伺服系统的发展与应用(续)[J]. 韩俊伟. 机床与液压. 2012(05)
[4]随机振动功率谱再现自适应控制算法研究[J]. 关广丰,王海涛,熊伟. 振动与冲击. 2011(03)
[5]地震模拟振动台三参量控制算法超调修正[J]. 李振宝,唐贞云,纪金豹. 振动与冲击. 2010(10)
[6]地震模拟振动台控制系统的发展[J]. 唐贞云,李振宝,纪金豹,闫维明. 地震工程与工程振动. 2009(06)
[7]电液控制系统基于LQR的最优控制研究[J]. 翟海燕,高英杰,吴国辉. 液压与气动. 2008(10)
[8]基于SDRE方法的挠性航天器姿态控制[J]. 张军,徐世杰. 宇航学报. 2008(01)
[9]随机振动功率谱复现迭代算法的研究[J]. 关广丰,丛大成,韩俊伟,李洪人. 地震工程与工程振动. 2006(06)
[10]利用FIR滤波器生成随机振动试验驱动信号的新方法[J]. 贺旭东,陈怀海. 航空学报. 2003(03)
博士论文
[1]液压振动台振动环境模拟的控制技术研究[D]. 杨志东.哈尔滨工业大学 2009
[2]电液振动试验系统长时间历程复现控制技术研究[D]. 于慧君.浙江大学 2009
[3]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
[4]多轴向多激励随机振动高精度控制研究[D]. 叶凌云.浙江大学 2006
[5]振动试验实时控制系统的研究[D]. 王述成.浙江大学 2006
[6]频谱可控的超高斯随机振动环境模拟技术及其应用研究[D]. 蒋瑜.国防科学技术大学 2005
本文编号：3514523
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