地震模拟振动台三台阵关键技术研究

发布时间：2017-12-15 15:44

  本文关键词：地震模拟振动台三台阵关键技术研究

  更多相关文章： 地震模拟振动台 台阵 EtherCAT技术 实时伺服控制系统

【摘要】：地震模拟振动台可以相对准确反映地震过程并实施人工地震波实验,是在实验室中研究结构抗震和破坏机制中最直接有效的方式。随着实际工程试验中对环境变量的要求越来越复杂,震动控制策略研究越来越深入,尤其是在大型结构抗震研究中,振动台尺寸也不可能制作无限过大,单一的地震模拟振动台逐渐无法达到要求,由多台振动台组合而成的多台阵显得更为灵活和适合。本文根据设计指标,设计出地震模拟振动台三台阵的本体机械结构,并完成台阵的虚拟样机设计。通过对虚拟样机进行运动学仿真分析,得出振动台的运动特性以及传动系统的输出力矩和加速特性。利用有限元分析方法,对关键组件进行了静力学分析,验证结构设计在强度、刚度的合理性,并对其进行模态分析,得到结构的振动固有频率和振型,对结构的动力学性能作出评价,验证整体结构设计的合理性。完成一个大型台阵的搭建,多振动台之间的协同运动是首要解决的问题。本文地震模拟振动台三台阵系统使用基于超高速以太网EtherCAT技术设计实时高性能伺服控制系统,给出了系统软硬件设计方案。运用一主六从的网络结构,控制三振动台同步运动,最终实现三振动台位置同步、速度同步、加速度同步。显示出EtherCAT伺服控制系统在处理高密度实时数据有着优秀的控制伺服电机能力,以及基于总线的多轴组网控制能够有效解决多台伺服电机并联实时控制问题。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P315.8

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本文编号：1292532