[發明專利]一種多振動臺并推單軸振動試驗控制方法

有效

• 申請號: 202011504427.7
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112444367B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 朱學旺;王東升;王宇飛;王玨;徐海洪;汪沂萍;劉青林;胡勇;屈冰冰;李明海;李思忠;何建軍;代明香;彭磊;趙懷耘;農紹寧
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院總體工程研究所
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 許馳

本發明涉及一種多振動臺并推單軸振動試驗控制方法，所述控制方法包括：建立完全相干的比例隨機載荷和頻率域內試驗件系統傳遞特性的功率譜表達式來構建等效傳遞函數；根據試驗實測結果對等效傳遞函數進行識別和更新，并實時修正載荷比例系數；根據試驗參考譜和識別得到的等效傳遞函數對各個振動臺的驅動信號進行均衡修正；構造控制策略函數并循環上述步驟，直到驅動信號的均衡修正結果達到規定的響應功率譜密度。本發明的優點在于：可以實現完全相干激勵均衡控制，使并推同步，并利用傳遞特性實時更新的特點，提高控制精度，滿足加載實時均衡，保證加載精確性，為試驗提供安全性保障。

技術領域

本發明涉及裝備振動研究技術領域，尤其涉及一種多振動臺并推單軸振動試驗控制方法。

背景技術

在裝備振動環境工程研究領域，應用多振動臺并推的方式實現單振動臺推力能力不足的環境適應性試驗研究，是目前該領域可選的一種實現方式；此時，振動臺的控制方式多采用MIMO(多輸入多輸出)的控制方法，然而，該方法的兩個特性使得其在并推振動試驗控制中存在固有風險；其一是，該方法要求激勵信號之間一定是部分獨立的，即相干系數在全頻帶都必須小于1；這樣就會導致不同激勵的相位差不能受控，嚴重的情況時各激勵完全反向，導致試驗產品或者試驗設備出現異常或者損壞；其二是，不能實現傳遞特性的實時識別與更新，只能在低量級自檢過程完成傳遞特性識別并應用于正式試驗量級，這樣，當試驗產品在振動激勵下發生動力學特性變化時，會出現錯誤均衡導致試驗失控。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供了一種多振動臺并推單軸振動試驗控制方法，解決了現有控制方法存在的問題。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：一種多振動臺并推單軸振動試驗控制方法，所述控制方法包括：

建立完全相干的比例隨機載荷和頻率域內試驗件系統傳遞特性的功率譜表達式來構建等效傳遞函數；

根據試驗實測結果對等效傳遞函數進行識別和更新，并實時修正載荷比例系數；

根據試驗參考譜和識別得到的等效傳遞函數對各個振動臺的驅動信號進行均衡修正；

構造控制策略函數并循環上述步驟，直到驅動信號的均衡修正結果達到規定的響應功率密度。

所述建立完全相干的比例隨機載荷和頻率域內試驗件系統傳遞特性的功率譜表達式來構建等效傳遞函數包括：

根據隨機振動控制均衡理論生成完全相干的多個低量級隨機振動信號的功率譜密度GN_i(f)，得到載荷比例系數c_i(f)＝GN_i(f)/GN₁(f)和相干系數

通過載荷x_i(t)和y_i(t)激勵試驗產品并測試個激勵和控制點響應GX_i(f)與GY_i(f)，進而得到等效傳遞函數并完成等效傳遞函數和載荷比例系數c_i(f)的初始識別。

所述根據試驗實測結果對等效傳遞函數進行識別和更新，并實時修正載荷比例系數包括：

判斷實測的載荷比例系數差e_i(f)和ε_c(f)的大小關系；

如果e_i(f)＜ε_c(f)，則用試驗參考譜的低量值GR_L(f)和所述等效傳遞函數初始識別結果生成驅動信號的初始均衡

如果e_i(f)≥ε_c(f)，則通過均衡算法c_i(f)＝c_i(f)±k₁e_i(f)對載荷比例系數c_i(f)進行均衡修正。