發(fā)布時(shí)間：2019-09-24 05:35

【摘要】：振動(dòng)環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)代工程技術(shù)中一種基本的實(shí)驗(yàn)手段,利用模擬平臺(tái)及控制策略模擬試件在使用或運(yùn)輸過程中受到的振動(dòng)環(huán)境來檢驗(yàn)產(chǎn)品性能,為試件性能測(cè)試和技術(shù)改進(jìn)提供重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。兩軸冗余驅(qū)動(dòng)電液振動(dòng)臺(tái)采用冗余驅(qū)動(dòng)方式,可以提供較大的驅(qū)動(dòng)力,提高系統(tǒng)的加速度均勻度,而且可以使被試件受力更加均勻。本文采用機(jī)電液聯(lián)合仿真的方法對(duì)冗余驅(qū)動(dòng)電液振動(dòng)臺(tái)進(jìn)行建模仿真。采用AMESim對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行建模,運(yùn)用Simulink/SimMechanics對(duì)振動(dòng)臺(tái)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)部分建模,采用Matlab/Simulink建立振動(dòng)臺(tái)伺服控制系統(tǒng),冗余振動(dòng)臺(tái)伺服控制器包括三狀態(tài)控制、自由度控制及冗余力控制等。然后通過各軟件之間的接口將振動(dòng)臺(tái)機(jī)械、液壓、控制三部分模型整合,在Simulink中建立一體化聯(lián)合仿真模型。針對(duì)冗余振動(dòng)臺(tái)兩自由度試驗(yàn)頻率特性曲線中出現(xiàn)波峰波谷現(xiàn)象,考慮振動(dòng)臺(tái)負(fù)載與基礎(chǔ)彈性,對(duì)振動(dòng)臺(tái)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行修正,推導(dǎo)動(dòng)力機(jī)構(gòu)位移輸入與加速度輸出之間的傳遞函數(shù),運(yùn)用最小二乘參數(shù)辨識(shí)的方法得到彈性參數(shù),通過試驗(yàn)與仿真分析得出了彈性不是實(shí)際平臺(tái)運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)諧振峰／谷的主要原因。將液壓缸視為液壓彈簧,推導(dǎo)冗余振動(dòng)臺(tái)的自由振動(dòng)模態(tài)方程,通過模態(tài)矩陣及其逆矩陣,將冗余振動(dòng)臺(tái)由自由度空間轉(zhuǎn)到無耦合的模態(tài)空間進(jìn)行控制,提出模態(tài)空間解耦補(bǔ)償控制器。通過仿真與試驗(yàn)分析說明模態(tài)空間解耦補(bǔ)償控制能夠有效降低冗余振動(dòng)臺(tái)自由度間的耦合。最后,通過仿真模型與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比驗(yàn)證了所建冗余振動(dòng)臺(tái)一體化模型的正確性。在此基礎(chǔ)上,對(duì)模態(tài)空間解耦控制策略通過機(jī)電液一體化模型和試驗(yàn)進(jìn)行比較,證明運(yùn)用模態(tài)解耦控制策略能夠有效的降低冗余振動(dòng)臺(tái)自由度間的耦合,提高冗余振動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)性能。
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB534.2

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