西安交通大学学报
西安交通大學學報
서안교통대학학보
JOURNAL OF XI'AN JIAOTONG UNIVERSITY
2014年
12期
131-139
,共9页
罗中宝%杨志东%陈良%丛大成
囉中寶%楊誌東%陳良%叢大成
라중보%양지동%진량%총대성
离心振动台%几何解耦控制器%鲁棒控制%两自由度控制策略
離心振動檯%幾何解耦控製器%魯棒控製%兩自由度控製策略
리심진동태%궤하해우공제기%로봉공제%량자유도공제책략
centrifugal shaker%geometry decoupling controller%robust control%2-DOF control strategy
针对离心振动台中轻柔基础与上平台间的动态耦合及各非线性因素使系统性能恶化的问题,在传统伺服控制策略的基础上提出了一种复合控制策略.根据耦合等效模型设计几何解耦控制器,以消除轻柔基础与上平台间的动态耦合;综合考虑各非线性因素对系统性能的影响,提出了基于鲁棒控制的反馈控制器和基于两自由度控制的前馈控制器来保证系统的稳定性和控制精度;引入负载干扰力补偿控制器,以减小负载动态特性变化对系统性能的影响.仿真结果表明,经前馈、反馈校正和几何解耦后,离心振动台的频宽已提高至250 Hz,完全满足伺服控制策略的频宽要求.经负载干扰力补偿后,在负载特性剧烈下降阶段位置闭环的超调量和调整时间已减少至未采用补偿的50 ％,且在负载特性随机波动阶段位置闭环的波形失真也得到了显著改善.
針對離心振動檯中輕柔基礎與上平檯間的動態耦閤及各非線性因素使繫統性能噁化的問題,在傳統伺服控製策略的基礎上提齣瞭一種複閤控製策略.根據耦閤等效模型設計幾何解耦控製器,以消除輕柔基礎與上平檯間的動態耦閤;綜閤攷慮各非線性因素對繫統性能的影響,提齣瞭基于魯棒控製的反饋控製器和基于兩自由度控製的前饋控製器來保證繫統的穩定性和控製精度;引入負載榦擾力補償控製器,以減小負載動態特性變化對繫統性能的影響.倣真結果錶明,經前饋、反饋校正和幾何解耦後,離心振動檯的頻寬已提高至250 Hz,完全滿足伺服控製策略的頻寬要求.經負載榦擾力補償後,在負載特性劇烈下降階段位置閉環的超調量和調整時間已減少至未採用補償的50 ％,且在負載特性隨機波動階段位置閉環的波形失真也得到瞭顯著改善.
침대리심진동태중경유기출여상평태간적동태우합급각비선성인소사계통성능악화적문제,재전통사복공제책략적기출상제출료일충복합공제책략.근거우합등효모형설계궤하해우공제기,이소제경유기출여상평태간적동태우합;종합고필각비선성인소대계통성능적영향,제출료기우로봉공제적반궤공제기화기우량자유도공제적전궤공제기래보증계통적은정성화공제정도;인입부재간우력보상공제기,이감소부재동태특성변화대계통성능적영향.방진결과표명,경전궤、반궤교정화궤하해우후,리심진동태적빈관이제고지250 Hz,완전만족사복공제책략적빈관요구.경부재간우력보상후,재부재특성극렬하강계단위치폐배적초조량화조정시간이감소지미채용보상적50 ％,차재부재특성수궤파동계단위치폐배적파형실진야득도료현저개선.
