[發明專利]一種繩系式人工激振控制系統及其控制方法

在審

• 申請號: 202110933079.3
• 申請日: 2021-08-10
• 公開（公告）號: CN113758664A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 陳洋洋;周福霖;劉彥輝;徐麗;周惠蒙;張穎;陳建秋;黃襄云;馬玉宏;劉海
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 鄭宏謀

本發明公開了一種繩系式人工激振控制系統及其控制方法，系統包括：作動裝置，作動裝置包括底座、液壓油缸、伺服作動筒以及導向輪，液壓油缸、伺服作動筒以及導向輪均安裝在底座上，液壓油缸通過高壓油管與伺服作動筒連通油路，液壓油缸用于產生油路流量；拉索，拉索的一端穿過導向輪與伺服作動筒的活塞桿連接，拉索的另一端用于與激振對象結構連接；控制器，控制器與伺服作動筒信號連接，控制器用于通過電壓信號對伺服作動筒進行液壓作動控制。本發明無需在激振對象結構上安裝激振器，提高了激振測試結果的準確度，可在長距離上實現對高空、高聳激振對象結構的激振控制，降低了人力物力成本，提高了振動測試效率，可廣泛應用于人工激振技術領域。

技術領域

本發明涉及人工激振技術領域，尤其涉及一種繩系式人工激振控制系統及其控制方法。

背景技術

隨著建筑技術、結構工程的發展以及新型材料的推廣應用，新的建筑結構形式不斷涌現，這些新的建筑結構通常具有結構復雜、高聳、高柔，或跨度大、自重輕，或阻尼比小等特點，有的甚至超越設計規范和標準的限制，成為超限結構，在風、地震、人群活動、或交通振動等的作用下容易產生振動響應，影響結構的舒適度和使用功能，甚至危及結構安全，不可忽視。

為了評估結構服役性能，確保結構舒適度、使用功能和安全性，不少大型復雜結構需要進行結構動力測試，獲得其自振頻率、阻尼比、模態質量等動力參數，從而提升數值建模及分析精度、檢測結構損傷，最終指導結構的設計、加固或運營維護，因此，結構動力測試具有十分重要的作用。結構動力測試需要利用環境激勵或激振裝置引起結構的響應，由輸入和輸出通過系統識別、信號處理等技術獲得結構參數及響應幅值，其中，環境激勵雖然方便，但由于環境作用的幅值非常低、具有不確定性，使結構動力測試的精度總體較低，受環境因素的干擾明顯，甚至會遺漏結構高階模態信息，導致檢測結果的錯誤。要解決這一問題，需要進行結構人工激振。

現有的結構人工激振技術，其激振裝置需要直接安裝在激振對象結構上，使很多實際工程結構的激振作業無法實施。這是因為，通常需要進行人工激振的對象結構，往往是具有高聳、大跨等特點的復雜結構，激振作用位置往往位于高空、高聳等危險的作業環境，而為了提高激振力，必須采用大型激振設備，大型激振設備由于自身重量大，體型龐大，不僅無法安裝在這些特定的激振位置上、作業成本高昂，還會對結構自身的動力特性產生影響，使人工激振測試結果失真。因此，要順利實施這類大型復雜結構的人工激振，必須解決這一問題。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的在于：提供一種準確、高效、適用性廣的繩系式人工激振控制系統及其控制方法。

本發明所采用的第一技術方案是：

一種繩系式人工激振控制系統，包括：

作動裝置，所述作動裝置包括底座、液壓油缸、伺服作動筒以及導向輪，所述液壓油缸、所述伺服作動筒以及所述導向輪均安裝在所述底座上，所述液壓油缸通過高壓油管與所述伺服作動筒連通油路，所述液壓油缸用于產生油路流量；

拉索，所述拉索的一端穿過所述導向輪與所述伺服作動筒的活塞桿連接，所述拉索的另一端用于與激振對象結構連接；

控制器，所述控制器與所述伺服作動筒信號連接，所述控制器用于通過電壓信號對所述伺服作動筒進行液壓作動控制。

進一步，所述作動裝置還包括油缸安裝座和油缸后墊塊，所述油缸安裝座和所述油缸后墊塊均設置在所述底座上，所述液壓油缸安裝在所述油缸安裝座和所述油缸后墊塊之間。

進一步，所述伺服作動筒包括：

作動筒殼體，所述作動筒殼體靠近所述液壓油缸的一端設有進油口，所述液壓油缸通過高壓油管和所述進油口與所述伺服作動筒連通油路；

活塞，所述活塞設置在所述作動筒殼體內；