文档介绍：振动一离心复合环境下自适应逆控制方法研究研究生徐文强结构工程专业指导教师魏泳涛研究振动一离心复合环境下的控制方法,对于预测航空、航天设备在单一环境试验中无法估计的潜在故障,提高产品的使用可靠性等方面具有重大意义。由于离心环境下振动台系统的参数难以确定,且随着离心机旋转角速度的改变而变化,采用传统的控制理论和设计方法难以实现控制。本文对离心环境下振动台系统的自适应逆控制方法进行了研究。首先,利用瞬ㄆ鹘⒄穸ㄏ低车淖允视δP停迪至硕哉穸ㄌ面加速度响应的跟踪。为了获得更好的跟踪性能,文中讨论抽头权系数个数对自适应模型的影响,并在输入信号统计特性不充分时引入了抖动建模方法。其次,借助复制的自适应模型,采用离线建模方法建立了振动台系统的自适应逆模型,并分析了输入信号延时数对自适应逆建模的影响,从而实现了振动一离心复合环境下的自适应逆控制系统。通过正弦激励和线性扫频激励下的自适应逆控制仿真表明,系统输出能够很好地跟踪延时后的系统输入。最后,针对离心环境下振动台系统中存在的扰动,作者提出了三种自适应扰动消除方法。当使用第三种方法时,系统在方波激励下的均方误差得以减小。关键词:振动一离心复合环境自适应逆控制瞬ㄆ鞲俜抡
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概论振动一离心复合环境试验系统简介工程中应用日益广泛。本文的工作是国家自然科学基金一中国工程物理研究院环境试验对产品的使用可靠性至关重要,而试验结果的准确性在很大程度上取决于模拟环境的真实性。传统的单项振动环境和离心环境试验代替复合环境试验,已无法满足高性能产品在复杂工况下的试验要求。工程上迫切要求实现振动一离心复合环境试验系统,因此其研究也已经提上日程。对于这类复合环境试验系统,经典的控制理论和设计方法难以实现其控制。而自适应逆控制在控制系统和调节器的设计中显示出强大的生命力,并在实际联合基金项目“振动一离心复合环境自适应逆控制方法研究~’的一部分。文中利用自适应逆控制基本理论和方法,实现了离心环境下振动台的五刚体模型系统自适应逆控制仿真。.匝槟康离心环境和振动环境试验己广泛应用于各个研究领域,都是在试验室内提供典型的加速度过载和振动条件,再现过载和振动环境,用以评估各类工程设备性能。在地震模拟、航空航天、土木工程等领域,大多数结构都在静动态荷载同时作用的复合环境中工作:宇宙飞船等飞行体中大多数组件及装置都在振动和线加速度同时作用的复合动态环境中工作;我国规定要对飞机、直升飞机、导弹上的设备进行模拟加速度环境试验。但限于试验设备的制约,通常遇到此类问题均用单项环境试验代替,即对受试产品分时独立地进行振动环境和离心环境试验。某些产品虽然分别通过了离心环境和振动环境试验测试,但在振动和加速度复合环境中仍可能出现较大误差,甚至产生破坏。由于加速度过载环境与振动环境的综合影响并不等于各因素的分别影响之和保芯磕芡碧峁┘铀俣裙鼗肪秤胝穸肪车淖酆鲜匝樯璞甘圃诒匦小典型的模拟方法是将振动台安装在离心机上,离心机提供加速度过载环境,振动台提供振动环境,从而构成了振动一离心复合环境试验系统。四川大学硕士学位论文·注。国家自然科学基金一中国工程蜘理研究院鞋台基金项穸胄母春匣肪匙允视δ婵刂瓢旆ㄑ芯缟号。
垂臂安装时,振动台的振动方向与离心机臂垂直。董龙刮康瓤悸堑秸穸复合离心机振动台系统的研究水平已成为衡量国家科技发展的一个重要标志【。对于复合环境试验来说,一种试验设备往往处于另外一种设备之中,这种耦合往往会对试验设备的正常工作产生不利影响,因此需要加强对复合环境试验系统的研究,以克服这些不利因素的影响,准确地模拟复合环境。.低扯ρP电动振动台【恳蚱淦德史段Э从几赫至数千赫性啬芰Ψ段Ы洗从数千克至数百千克也ㄐ巫詈茫刂品奖悖擞谑迪指髦指丛拥氖匝椴ㄐ魏谱型等优点,在各类振动试验中应用最广泛。电动振动台在离心机上一般有两种安装方式:顺臂安装和垂臂安装。顺臂安装时,振动台的振动方向与离心机臂平行。朱先辉【、余建军【俊⑷桂荣等采用多刚体动力学分析方法,建立了离心机上顺臂安装电动振动台的五刚体模型,并通过仿真和试验结果比较来验证复合试验系统数学模型的正确性,从而为控制系统的设计提供依据。林涛【孔芙崃苏穸焕胄母春匣肪呈匝橄低的研究现状,并应用数值方法分析了柔性机臂一振动台系统的动力学特性。宋研【『炕诘诙嗬窭嗜辗匠蹋步⒘说缍穸ㄋ潮郯沧坝诶胄幕系奈刚体模型,进而探讨了振动一离心复合环境试验系统的非线性建模。台与离心机臂之间容易产生振动耦合,影响复合环境的实现,提出将电动振动台垂臂安装于离心机臂上,并根据模态试验结果将离心机臂简化为单自由度系统,建立了离心机上垂臂安装电动振动台的数学模型。梁颖亮等【课=姓穸台垂臂安装时振动离心复合系统的受力分析,也建立了相应的数学模型,并计算出振动台和离心机的相互影响。.喙匮芯拷如何克服离心力对振动