六自由度電液振動臺自抗擾控制方法
發(fā)布時間:2021-07-10 10:13
電液振動平臺易于實(shí)現(xiàn)低頻大位移、大推力的振動激勵,對于大型結(jié)構(gòu)或試件的振動模擬試驗具有重要價值。在工作環(huán)境中,常規(guī)的三狀態(tài)控制器無法補(bǔ)償由柔性基礎(chǔ)及干擾力引起的擾動,其控制精度受到限制。為提升系統(tǒng)的跟蹤精度,采用自抗擾控制器控制六自由度電液振動平臺。對單個閥控缸機(jī)構(gòu)設(shè)計自抗擾控制器后,結(jié)合三狀態(tài)順饋、位姿正解與雅可比矩陣完成對平臺的加速度控制。通過位姿階躍響應(yīng),加速度正弦運(yùn)動及頻率特性仿真,證明自抗擾控制方法對六自由度電液振動臺具有更好的控制效果。
【文章來源】:液壓與氣動. 2020,(03)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
六自由度電液振動臺結(jié)構(gòu)
圖1 六自由度電液振動臺結(jié)構(gòu)表1 六自由度電液振動臺設(shè)計指標(biāo)與尺寸結(jié)構(gòu) 參量 數(shù)值 Z向位移幅值/m ±0.075 Z向速度幅值/m·s-1 ±0.22 Z向加速度幅值/g ±2 Z向加速度頻寬/Hz 50 平臺最大負(fù)載/kg 500 Z向液壓缸分布圓的半徑/m 0.35 Y向兩液壓缸間間距/m 0.6 X向液壓缸中位時上下鉸點(diǎn)間距離/m 0.72
在Simulink中搭建六自由度電液振動臺的自抗擾控制器,其控制系統(tǒng)的原理如圖3所示。通過三狀態(tài)順饋模塊將輸入系統(tǒng)的加速度信號轉(zhuǎn)換為位姿信號,再利用雅可比矩陣將位姿信號轉(zhuǎn)換為閥芯位移信號。在驅(qū)動空間分別對閥控缸機(jī)構(gòu)設(shè)計自抗擾控制器,以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對擾動的抵抗,最終通過位姿正解求解位姿信號實(shí)現(xiàn)位姿閉環(huán),完成系統(tǒng)對加速度信號的控制。三狀態(tài)順饋參數(shù)的設(shè)置方法參考文獻(xiàn)[13]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]帶連桿六自由度并聯(lián)振動臺控制方法[J]. 徐顯樁,沈如濤,關(guān)廣豐,熊偉,王海濤. 液壓與氣動. 2017(12)
[2]自抗擾控制思想探究[J]. 高志強(qiáng). 控制理論與應(yīng)用. 2013(12)
[3]基于自適應(yīng)逆控制的液壓振動臺功率譜復(fù)現(xiàn)[J]. 張兵,鄭淑濤,楊志東,叢大成,韓俊偉. 振動與沖擊. 2013(20)
[4]抑制線振動臺擾動的魯棒自適應(yīng)重復(fù)控制[J]. 趙富,劉雨,姚秀明,蘇寶庫. 中國慣性技術(shù)學(xué)報. 2009(01)
[5]從PID技術(shù)到“自抗擾控制”技術(shù)[J]. 韓京清. 控制工程. 2002(03)
[6]跟蹤-微分器的離散形式[J]. 韓京清,袁露林. 系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué). 1999(03)
[7]一類不確定對象的擴(kuò)張狀態(tài)觀測器[J]. 韓京清. 控制與決策. 1995(01)
[8]控制理論——模型論還是控制論[J]. 韓京清. 系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué). 1989(04)
博士論文
[1]液壓驅(qū)動六自由度振動試驗系統(tǒng)控制策略研究[D]. 關(guān)廣豐.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3275719
【文章來源】:液壓與氣動. 2020,(03)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
六自由度電液振動臺結(jié)構(gòu)
圖1 六自由度電液振動臺結(jié)構(gòu)表1 六自由度電液振動臺設(shè)計指標(biāo)與尺寸結(jié)構(gòu) 參量 數(shù)值 Z向位移幅值/m ±0.075 Z向速度幅值/m·s-1 ±0.22 Z向加速度幅值/g ±2 Z向加速度頻寬/Hz 50 平臺最大負(fù)載/kg 500 Z向液壓缸分布圓的半徑/m 0.35 Y向兩液壓缸間間距/m 0.6 X向液壓缸中位時上下鉸點(diǎn)間距離/m 0.72
在Simulink中搭建六自由度電液振動臺的自抗擾控制器,其控制系統(tǒng)的原理如圖3所示。通過三狀態(tài)順饋模塊將輸入系統(tǒng)的加速度信號轉(zhuǎn)換為位姿信號,再利用雅可比矩陣將位姿信號轉(zhuǎn)換為閥芯位移信號。在驅(qū)動空間分別對閥控缸機(jī)構(gòu)設(shè)計自抗擾控制器,以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對擾動的抵抗,最終通過位姿正解求解位姿信號實(shí)現(xiàn)位姿閉環(huán),完成系統(tǒng)對加速度信號的控制。三狀態(tài)順饋參數(shù)的設(shè)置方法參考文獻(xiàn)[13]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]帶連桿六自由度并聯(lián)振動臺控制方法[J]. 徐顯樁,沈如濤,關(guān)廣豐,熊偉,王海濤. 液壓與氣動. 2017(12)
[2]自抗擾控制思想探究[J]. 高志強(qiáng). 控制理論與應(yīng)用. 2013(12)
[3]基于自適應(yīng)逆控制的液壓振動臺功率譜復(fù)現(xiàn)[J]. 張兵,鄭淑濤,楊志東,叢大成,韓俊偉. 振動與沖擊. 2013(20)
[4]抑制線振動臺擾動的魯棒自適應(yīng)重復(fù)控制[J]. 趙富,劉雨,姚秀明,蘇寶庫. 中國慣性技術(shù)學(xué)報. 2009(01)
[5]從PID技術(shù)到“自抗擾控制”技術(shù)[J]. 韓京清. 控制工程. 2002(03)
[6]跟蹤-微分器的離散形式[J]. 韓京清,袁露林. 系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué). 1999(03)
[7]一類不確定對象的擴(kuò)張狀態(tài)觀測器[J]. 韓京清. 控制與決策. 1995(01)
[8]控制理論——模型論還是控制論[J]. 韓京清. 系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué). 1989(04)
博士論文
[1]液壓驅(qū)動六自由度振動試驗系統(tǒng)控制策略研究[D]. 關(guān)廣豐.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3275719
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