[发明专利]一种适用于摇摆试验台的多功能控制方法及控制装置

权利要求书

1.一种适用于摇摆试验台的多功能控制方法，其特征在于：包括正弦定频摇摆控制方法、正弦扫频摇摆控制方法、随机摇摆控制方法和时域跟踪摇摆控制方法，

所述正弦定频摇摆控制方法包括以下步骤：进行系统辨识后发送启频信号，当摇摆量级达到定频设定量级值时，定频摇摆开始，整周期采集摇摆试验台的角位移信号，识别采集信号幅值，并与设定值对比，修正驱动信号幅值后，发送新的驱动信号至摇摆试验台；

所述正弦扫频摇摆控制方法包括以下步骤：进行系统辨识后发送启频信号，当摇摆量级达到设定的周期摇摆谱初始量级时，扫频摇摆开始，引入传递函数增益，修正驱动信号幅值，根据周期摇摆谱当前时刻周期与修正后的驱动信号幅值组成新的驱动信号，发送新的驱动信号至摇摆试验台；

所述随机摇摆控制方法包括以下步骤：进行系统辨识后生产初始随机信号，并进行滤波处理后发送给摇摆试验台，采集摇摆试验台的角位移信号，统计角位移信号的均方根值，引入传递比后修正驱动信号，生产新的随机驱动信号，滤波处理后发送至摇摆试验台；

所述时域跟踪摇摆控制方法包括以下步骤：进行系统辨识后，发送启频信号，当摇摆量级达到初始时域跟踪信号时，时域跟踪摇摆开始，引入最小方差预测器，解算出一步超前驱动，将驱动发送至摇摆试验台。

2.根据权利要求1所述的适用于摇摆试验台的多功能控制方法，其特征在于：所述正弦扫频摇摆控制方法中的所述摇摆试验台在不同周期下的所述传递函数增益利用节点频率的系统增益辨识方法计算得出，并进行全频带的增益线性拟合，用以补偿在正弦扫频过程中的驱动幅值，并引入在环的幅值反馈补偿对驱动信号的幅值进行修正。

3.根据权利要求1所述的适用于摇摆试验台的多功能控制方法，其特征在于：所述随机摇摆控制方法利用全频带的带宽随机信号辨识系统增益，补偿驱动信号均方根。

4.根据权利要求1所述的适用于摇摆试验台的多功能控制方法，其特征在于：所述时域跟踪摇摆控制方法通过引入最小方差预测器，使含有对象输出预测误差平方的目标函数达到极小，解算出控制器的一步超前输出，实现摇摆试验台输出，能够渐近无差地跟踪参考时间历程信号。

5.根据权利要求1所述的适用于摇摆试验台的多功能控制方法，其特征在于：所述正弦定频摇摆控制方法、所述正弦扫频摇摆控制方法和所述时域跟踪摇摆控制方法的启频和停止信号均采用半正弦窗加窗方式，所述随机摇摆控制方法的随机初始信号采用正弦窗加窗方式，实现所述摇摆试验台的摇摆控制信号的零起始零结束和平缓启动停止。

6.根据权利要求4所述的适用于摇摆试验台的多功能控制方法，其特征在于：所述时域跟踪摇摆控制方法采用3～5阶线性模型近似比较。

7.一种适用于摇摆试验台的多功能控制装置，其特征在于：包括上位机、下位机、控制传感器和摇摆试验台的伺服控制系统，所述上位机和所述下位机通过以太网连接，所述控制传感器和所述伺服控制系统均通过电连接与所述下位机连接，所述控制传感器中的倾角传感器设置在所述摇摆试验台上。

8.根据权利要求7所述的适用于摇摆试验台的多功能控制装置，其特征在于：所述下位机包括PXI RT控制器和信号适调模块，所述PXI RT控制器通过以太网与所述上位机连接，所述信号适调模块与所述PXI RT控制器双向电连接，所述控制传感器中的倾角传感器与所述信号适调模块中的倾角适调模块电连接，所述信号适调模块通过数据采集卡或总线数据卡与所述伺服控制系统实现数字通讯。

9.根据权利要求8所述的适用于摇摆试验台的多功能控制装置，其特征在于：还包括直流电源，所述直流电源为所述PXI RT控制器和所述信号适调模块供电。

10.根据权利要求9所述的适用于摇摆试验台的多功能控制装置，其特征在于：所述PXI RT控制器、所述数据采集卡或总线数据卡、所述直流电源和所述信号适调模块通过下位机控制机箱进行封装。