对于改善液压激振系统高频特性的位移加速度混合控制技术

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1、2015年10月机床与液压Oct?2015第43卷第20期MACHINETOOL&HYDRAULICSVol?43No?20DOI:10.3969/j?issn?1001-3881?2015?20?029一种改善液压激振系统高频特性的位移加速度混合控制技术严侠,王珏,牛宝良,胡勇(中国工程物理研究院总体工程研究所,四川绵阳621900)摘要:针对液压激振系统在高频段控制效果差的问题,提出了一种位移加速度混合控制策略,控制算法中将位移、加速度控制相结合,低频以位移控制为主、高频以加速度控制为主,既保证了控制稳定性,又改善了液压激振系

2、统高频特性以及加速度波形失真度。通过某型液压运输试验台进行验证,采用常规伺服控制的随机振动试验严重超差,而采用混合控制方式则能获得了良好的控制效果。试验结果表明混合控制策略能够对液压激振系统高频段起明显改善作用,并且该算法简单易于实现,且控制稳定。关键词:液压激振系统;伺服控制;随机振动;运输模拟中图分类号:O324文献标志码:A文章编号:1001-3881(2015)20-084-4ADisplacementandAccelerationHybridControlTechnologytoImproveHigh⁃frequency

3、CharacteristicsinHydraulicVibrationSystemYANXia,WANGJue,NIUBaoliang,HUYong(InstituteofSystemEngineering,ChinaAcademyofEngineeringPhysics,MianyangSichuan621900,China)Abstract:Aimedattheproblemofpoorcontroleffectinthehigh⁃frequencyaboutthehydraulicexcitationsystem,adisp

4、lacementandaccelerationhybridcontrolstragetywasproposed.Inthecontrolalgorithm,thedisplacementandaccelerationcontrolwerecom⁃binedwiththelow⁃frequencydisplacementcontrol⁃orientedandhigh⁃frequencyaccelerationcontrol⁃oriented.Notonlythestabilitycon⁃trolwasensured,butalsot

5、hehigh⁃frequencycharacteristicsofthehydraulicexcitationsystemandtheaccelerationwaveformdistortionwereimproved.Throughahydraulictransportationtestsystem,usingarandomvibrationtest,thetraditionalservocontrolwasverypoor,whilethehydridcontrolmethodwasabletogetasatisfiedcon

6、troleffect.Thetestresultsshowthatthecontrolstragetyissatisfyingandimprovedinthehigh⁃frequency.Inthemeantime,thealgorithmissimpleandeasytoimplement,andwithcontrolstability.Keywords:Hydraulicexcitationsystem;Servocontrol;Randomvibration;Transportationsimulation0前言截止频率一般

7、在80Hz附近并按-3dB往下衰减,以液压激振系统以其推力大、位移大、超低频响、至于以MOOG伺服阀为主的液压激振系统在高频特结构简单、易于实现以及控制精度较高等优势,目前性较差。另外,其他高频响阀如Team阀,由于受禁已成为了车辆运输模拟,道路模拟,机车(或高铁)运、价格昂贵和功率限制等因素,很难推广应用,而运输模拟,机载环境模拟、地震模拟试验装置的主要国产伺服阀工作频宽则更低。因此,如何有效地解决手段,应用十分广泛。液压激振系统高频伺服控制问题将是十分迫切。通常情况下,车辆运输、机车运输模拟试验系统通常的液压激振系统其伺服控制

8、仅采用位移反[1]的主要工作频段为2~200Hz,机载环境模拟的工作馈,可实现较低频(20Hz以内)振动,如地面的频带为0?5~120Hz。另外,利用离心机和液压振动低频地震模拟振动台和六自由度摇摆台等。然而,对台复合试验系统开展缩比模型的高频压缩

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