[发明专利]用于补偿试件台面相互作用的地震模拟振动台控制方法

权利要求书

1.一种用于补偿试件台面相互作用的地震模拟振动台控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、根据地震模拟振动台基本设计参数，设计其在没有试验试件条件下的系统控制参数，具体为，在进行地震模拟振动台控制参数设计时，试验试件与振动台台体组成的被控系统同作动器的出力之间的关系由下面的力平衡公式表示：

(Mt+Mp)x··t=AppL]]>

式中M_t为振动台台面总质量，M_p为试验试件总质量，x_t为台面位移，A_p为作动器活塞有效面积，p_L为伺服阀产生压差；

令M_p≡0，根据振动台已有或设计硬件参数，运用三参量控制参数常规求取方法，求出位移、速度、加速度输入增益(A_d、A_v、A_a)，位移、速度、加速度反馈增益(A′_d、A′_v、A′ _a)作为任何负载条件振动台的控制参数；

步骤2、在空载设计参数控制条件下，通过试验实测、分析得到试验试件对振动台系统的反作用力，具体为，当振动台作动器反作用力不可测时，测量试验试件各自由度对应加速度，运用公式计算试验试件产生的反作用力，式中m_n、分别为试验试件第n个自由度对应质量和绝对加速度；当振动台作动器反作用力可测时，直接测量作动器反作用力，运用公式计算试验试件产生的反作用力，式中F_act为作动器反作用力，M_t、分别为振动台台面质量及加速度；

步骤3、求取振动台电液伺服系统逆传递函数，具体为，计算振动台电液伺服系统逆传递函数的公式如下：

Hf-1(s)=MtVs2+4βMt(Kc+Cc)s+4βAp24βAps,]]>

式中M_t为振动台台面总质量，V为油缸等效容积，β为油体积弹性模量，K_c为流量-压力系数，C_c为活塞总泄系数，A_p为活塞有效面积；

步骤4、结合实测反作用力及振动台电液伺服系统逆传递函数计算试件产生反作用力的等效驱动信号，具体为，结合步骤2中的反作用力值和步骤3中的振动台电液伺服系统逆传递函数综合计算出反作用力等效驱动信号，其计算公式为：

步骤5、将试件反作用力产生的等效驱动信号与原有驱动信号叠加，得到新的驱动信号，对振动台系统进行控制，具体为，新驱动信号计算公式为：

u₀＝A_de_d+A_ve_v+A_ae_a-A′_de′_d-A′_ve′_v-A′_ae′_a-Δu

式中A_d、A_v、A_a分别为位移、速度、加速度前馈增益，A′_d、A′_v、A′_a分别为位移、速度、加速度反馈增益，e_d、e_v、e_a分别为三参量算法产生的前馈位移、速度、加速度信号，e′_d、e′_v、e′_a分别为三参量算法中位移、速度、加速度反馈信号。