[发明专利]多通道协调加载系统相位和幅值的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多通道协调加载系统相位和幅值的控制方法。

背景技术

在多个伺服油缸同时对某一个试件施加载荷，由于施加载荷的不同，施加的位置及空间角度均不相同(对应于相位)，施加过程的速度也是不停的变化，那么在加载的过程当中如何保证幅值及相位的控制精度是本文论述的关键，而在大多数多通道协调加载过程当中，由于控制系统的协调性较差，极大的影响了试验的准确性，因此多通道协调加载系统相位和幅值的控制方法决定了一个实验成功的关键问题。

现有的所有的伺服控制系统，均通过常规的PID及速度前馈等经典控制作为最为控制理论，幅值的精度可以数字化显示出来，但是相位的量化显示不具备，两个通道是否协调同步，只能定性的通过计算机软件的波形比对，形成不了一个定量的数据，因此无法判断系统的协调性到底为什么控制精度，尤其是相位的控制精度。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够有效的控制满足多通道协调加载试验的需求的多通道协调加载系统相位和幅值的控制方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种多通道协调加载系统相位和幅值的控制方法，其步骤为：

(1)、从被测系统的输出信号中检测出弦波的一次谐波进行近似，同时抑制直流分量、高次谐波和噪声，滤掉各种噪声，从而得到准确值；

(2)、线性系统频率响应特性G(jω)可表示为：

G(jω)＝P(ω)+jQ(ω)；

(3)、幅值R和相角θ可通过测幅频特性P(ω)、相频特性Q(ω) 得到：

(4)、一个实测信号可表示为：

(5)、以基波信号sinωt和cosωt与y(t)相乘进行相关运算：

(6)、根据上述步骤证明得到：

对R₀：

对基波：

对谐波：

(7)、根据步骤(6)，所以有：

(8)、利用计算出来的P及Q值就可以得到每个通道的幅值及相位及各个通道的相位关系。

本发明进一步设置为：根据步骤(4)，R₀为输出直流分量，

Rsin(ωt+θ)为输出信号基波分量，

R_rsin(kωt+θ_k)为输出信号谐波分量，

u(t)为输出信号噪声。

本发明进一步设置为：根据步骤(5)，T＝1/f为信号周期，

N为积分周期数，取正整数。

本发明具有下述优点：1、可以很好解决两个或多个伺服作动器同步加载的问题；

2、可以很好解决两个或多个伺服作动器反向加载的问题；

3、可以很好解决两个或多个伺服作动器任何同步及其协调加载问题；

4、任何两个通道之间的相位关系可以任意设定，可以解决任何加载空间的技术要求。

附图说明

图1为本发明的相关分析法测幅值和相位的框图；

图2为本发明的静踏步等待法示意图一；

图3为本发明的静踏步等待法示意图二；

图4为本发明的幅值修正法曲线图。

具体实施方式

参照图1所示，本实施例的一种多通道协调加载系统相位和幅值的控制方法，其步骤为：

(1)、从被测系统的输出信号中检测出弦波的一次谐波进行近似，同时抑制直流分量、高次谐波和噪声，滤掉各种噪声，从而得到准确值；

(2)、线性系统频率响应特性G(jω)可表示为：

G(jω)＝P(ω)+jQ(ω)；

(3)、幅值R和相角θ可通过测幅频特性P(ω)、相频特性Q(ω) 得到：

(4)、一个实测信号可表示为：

(5)、以基波信号sinωt和cosωt与y(t)相乘进行相关运算：

(6)、根据上述步骤证明得到：

对R₀：

对基波：

对谐波：

可见，对谐波信号只要取积分周期N＝1就能抑制所有谐波分量。