对于冗余驱动液压振动台内力解耦算法

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1、2015年4月机床与液压Apr．2015第43卷第7期MACHINETOOL&HYDRAULICSVe1．43No．7DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．07．001冗余驱动液压振动台内力解耦算法吕文斌，杨志东，从大成，邱洋(1．哈尔滨工业大学机械电子工程专业，黑龙江哈尔滨150000；2．总参通信训练基地，河北宣化075000)摘要：振动台是高层建筑、原子能反应堆、海洋结构工程、桥梁工程等重要设施的抗震性能试验的重要设备。为了提高振动台有效载荷，振动台通常采用液压驱动冗余并联机构。而冗余驱动液压振动台的关键问题在于减小各激振器之间

2、的内力。以16激振器冗余驱动液压振动台为对象，并通过对冗余驱动并联机构内力空间的分解，提出了基于内力空间分解矩阵的内力反馈控制方法。建立了该振动台Simulink仿真模型并进行了仿真，仿真结果验证了该方法的有效性。关键词：内力空间；液压振动台；冗余驱动中图分类号：TB534．2文献标志码：A文章编号：1001—3881(2015)7-001—4TheInternalForcesDecouplingAlgorithmofRedundantDrivingHydraulicShakerLVWenbin一．YANGZhidong，CONGDacheng，QIUYang(1

3、．FacultyofMechanicalandElectronicEngineering，HarbinInstituteTechnology，HaerbinHeileongjiang150000，China；2．CommunicationTrainingBaseofPLA，XuanhuaHebei075000，China)Abstract：Seismicshakingtableisanimportantdeviceperformancetestforhish·risebuildings，nuclearreactors，marinestmctur-alenginee

4、ring，bridgeengineeringandotherimportantfacilities．Inordertoincreasethepayloadshaker，generallyredundantparallelhydraulicdrivemechanismwasusedfortheshaker．Thekeyproblemofredundantdrivinghydraulicshakingtablewastoreducethein-ternalforcesbetweeneachshaker．Bymeansofthedecompositionoftheint

5、ernalforcespaceofaredundantdrivingparallelmechanism，amethodofinternalforcefeedbackcontrolwasproposedthattargetedattheexciterl6unitoftheshaker．Theestablishmentofsimula-tionmodelfortheSimulinkshakingtableandsimulation,aledone，andthesimulationresultsdemonstratetheeffectivenessofthismetho

6、d．Keywords：Internalforcespace；Hydraulicshakingtable；Redundantdriving0前言杂。关广丰博士针对8个激振器结构改进了压力镇定振动台是高层建筑、原子能反应堆、海洋结构工器，他引入了两个弯曲自由度，提出了8自由度控制程、桥梁工程等重要设施的抗震性能试验的重要设策略，使需要调节的压力镇定器反馈增益系数的个数备。13本国家防震减灾中心(NIED)于2005年，建减小为2。这样大大简化了压力镇定器的复杂性。成了目前世界上最大的六自由度液压驱动振动台E—但是只适用于冗余度比较低(2冗余度)的情况，当Defence

7、，该振动台共有24个液压激振器，水平两向冗余度较高时，8自由度控制策略将受到限制，并且各有5个激振器，垂向有14个激振器，该振动台能引入两个附加自由度的控制方法理论上有待证明。够对5层建筑结构进行全尺寸试验⋯。随着载质量的本文作者针对16激振器冗余驱动液压振动台设提高，液压振动台的冗余度越来越高。计方案，提出基于内力空间分解矩阵的内力反馈控制而我国自行建造的大型液压振动台较少，主要是方法，为此建立振动台的Simulink仿真模型，并通过从国外(如MTS、Servotest、IST公司)进口。对于仿真分析验证该方法的有效性。具有多冗余(16激振器以上)驱动的大型振动

8、台来1冗余