多軸振動試驗(yàn)系統(tǒng)臺體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及控制技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2017-05-23 13:06
本文關(guān)鍵詞:多軸振動試驗(yàn)系統(tǒng)臺體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及控制技術(shù)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:振動試驗(yàn)通過復(fù)現(xiàn)給定的功率譜或振動波形,再現(xiàn)真實(shí)的振動環(huán)境,常用于考核設(shè)備在振動情況下的性能,廣泛應(yīng)用于航空航天、機(jī)械制造、車輛與船舶、橋梁與建筑等眾多工程測試和結(jié)構(gòu)減振領(lǐng)域。隨著工程設(shè)備結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化和多樣化,單軸單點(diǎn)激勵(lì)振動試驗(yàn)系統(tǒng)難以滿足越來越高的試驗(yàn)要求,而多軸多點(diǎn)激勵(lì)振動試驗(yàn)系統(tǒng)能有效克服單軸單點(diǎn)激勵(lì)振動試驗(yàn)的推力不足、應(yīng)力不均等問題,更加真實(shí)地再現(xiàn)實(shí)際振動環(huán)境。本文根據(jù)已有的研究成果,對多軸做了進(jìn)一步的研究與設(shè)計(jì),主要集中在以下方面:1)多軸振動試驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)成及特性分析。通過對現(xiàn)有單軸以及多軸系統(tǒng)的平臺進(jìn)行分析總結(jié)基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了多軸振動試驗(yàn)系統(tǒng)方案,并從系統(tǒng)組成、工作原理、技術(shù)指標(biāo)等內(nèi)容進(jìn)行了研究。2)多軸振動系統(tǒng)的臺面設(shè)計(jì)。臺面是振動臺體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件,本文對單軸和三軸臺面結(jié)構(gòu)方案和優(yōu)化設(shè)計(jì)做了理論分析,并利用ANSYS軟件對其進(jìn)行了仿真,獲得了符合技術(shù)指標(biāo)的一階彎曲頻率。3)控制算法設(shè)計(jì)。振動控制技術(shù)是振動試驗(yàn)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),論文分析了多軸振動試驗(yàn)系統(tǒng)建模方法,考慮輸入、輸出信號均存在噪聲,選用了Hv頻響函數(shù)估計(jì)法進(jìn)行辨識。由于系統(tǒng)耦合作用,傳遞函數(shù)在某些頻率點(diǎn)或頻段上發(fā)生奇異。為了解決奇異矩陣求逆困難問題,本文提出基于廣義逆理論的解耦控制算法,采用奇異值截?cái)喾ūWC算法的穩(wěn)定性,同時(shí)采用迭代控制算法修正驅(qū)動譜,進(jìn)而提高振動控制的精度。論文最后在多軸振動控制技術(shù)的研究基礎(chǔ)上,結(jié)合已有的振動試驗(yàn)控制系統(tǒng)硬件平臺,對三軸隨機(jī)振動進(jìn)行了功率譜復(fù)現(xiàn)試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明振動控制系統(tǒng)的控制響應(yīng)功率譜都控制在±3dB范圍內(nèi),驗(yàn)證了該三軸振動試驗(yàn)系統(tǒng)具有較好的控制精度。
【關(guān)鍵詞】:振動試驗(yàn) 多軸多點(diǎn)激勵(lì) 振動控制技術(shù) 功率譜復(fù)現(xiàn)
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TB53
【目錄】:
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-9
- 1 緒論9-18
- 1.1 課題研究背景9-11
- 1.2 多軸振動試驗(yàn)系統(tǒng)的研究狀況11-13
- 1.2.1 國外研究進(jìn)展11-13
- 1.2.2 國內(nèi)研究進(jìn)展13
- 1.3 多軸振動控制技術(shù)研究狀況13-15
- 1.3.1 外國研究進(jìn)展13-14
- 1.3.2 國內(nèi)研究進(jìn)展14-15
- 1.4 研究內(nèi)容和意義15-18
- 1.4.1 研究內(nèi)容15-17
- 1.4.2 研究意義17-18
- 2 多軸振動試驗(yàn)系統(tǒng)總體方案分析18-27
- 2.1 電動式多軸振動試驗(yàn)系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)18
- 2.2 電動式多軸振動試驗(yàn)系統(tǒng)研究18-23
- 2.2.1 多軸振動試驗(yàn)系統(tǒng)的基本組成18-21
- 2.2.2 多軸振動試驗(yàn)系統(tǒng)的工作原理21-23
- 2.3 多軸振動試驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案23-26
- 2.3.1 多軸振動試驗(yàn)系統(tǒng)方案技術(shù)要求23
- 2.3.2 多軸振動試驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)23-24
- 2.3.3 多軸振動控制算法設(shè)計(jì)24-26
- 2.4 本章小結(jié)26-27
- 3 振動臺臺體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)27-48
- 3.1 直線導(dǎo)軌滑塊的選用27-33
- 3.2 振動試驗(yàn)系統(tǒng)臺面結(jié)構(gòu)的有限元分析33-36
- 3.2.1 臺面分析目的33
- 3.2.2 臺面結(jié)構(gòu)有限元方法33-36
- 3.3 臺面模態(tài)分析36-42
- 3.4 臺面優(yōu)化設(shè)計(jì)42-47
- 3.4.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化的理論基礎(chǔ)42-44
- 3.4.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化的模態(tài)分析44-47
- 3.5 本章小結(jié)47-48
- 4 多軸向振動試驗(yàn)系統(tǒng)控制研究48-59
- 4.1 多軸多激勵(lì)振動試驗(yàn)控制系統(tǒng)的辨識48-52
- 4.1.1 輸出噪聲估計(jì)模型—H_1估計(jì)49-50
- 4.1.2 輸入噪聲估計(jì)模型—H_2估計(jì)50-51
- 4.1.3 輸入輸出噪聲估計(jì)模型—H_v估計(jì)51-52
- 4.2 多軸向多激勵(lì)振動試驗(yàn)系統(tǒng)解耦研究52-54
- 4.3 多軸向多激勵(lì)振動試驗(yàn)系統(tǒng)功率譜復(fù)現(xiàn)控制算法54-58
- 4.3.1 多軸向多激勵(lì)振動試驗(yàn)系統(tǒng)頻響函數(shù)估計(jì)55
- 4.3.2 多軸向多激勵(lì)振動試驗(yàn)系統(tǒng)阻抗計(jì)算55-56
- 4.3.3 多軸向多激勵(lì)振動試驗(yàn)系統(tǒng)驅(qū)動信號控制56-58
- 4.4 本章小結(jié)58-59
- 5 多軸多點(diǎn)激勵(lì)振動控制系統(tǒng)研究與試驗(yàn)59-69
- 5.1 多軸多點(diǎn)激勵(lì)振動控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)59-61
- 5.2 試驗(yàn)驗(yàn)證61-68
- 5.2.1 直線導(dǎo)軌頻響特性試驗(yàn)研究61-65
- 5.2.2 多軸振動試驗(yàn)系統(tǒng)試驗(yàn)研究65-68
- 5.3 本章小結(jié)68-69
- 6 總結(jié)與展望69-71
- 6.1 論文總結(jié)69-70
- 6.2 相關(guān)工作展望70-71
- 參考文獻(xiàn)71-76
- 攻讀碩士期間已錄用的論文76
【引證文獻(xiàn)】
中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 賀惠農(nóng);陳章位;;多臺同步振動控制理論與應(yīng)用[A];第九屆全國振動理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2007年
本文關(guān)鍵詞:多軸振動試驗(yàn)系統(tǒng)臺體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及控制技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:388016
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