[发明专利]一种多振动台并推单轴振动试验控制方法

说明书

本发明涉及一种多振动台并推单轴振动试验控制方法，所述控制方法包括：建立完全相干的比例随机载荷和频率域内试验件系统传递特性的功率谱表达式来构建等效传递函数；根据试验实测结果对等效传递函数进行识别和更新，并实时修正载荷比例系数；根据试验参考谱和识别得到的等效传递函数对各个振动台的驱动信号进行均衡修正；构造控制策略函数并循环上述步骤，直到驱动信号的均衡修正结果达到规定的响应功率谱密度。本发明的优点在于：可以实现完全相干激励均衡控制，使并推同步，并利用传递特性实时更新的特点，提高控制精度，满足加载实时均衡，保证加载精确性，为试验提供安全性保障。

技术领域

本发明涉及装备振动研究技术领域，尤其涉及一种多振动台并推单轴振动试验控制方法。

背景技术

在装备振动环境工程研究领域，应用多振动台并推的方式实现单振动台推力能力不足的环境适应性试验研究，是目前该领域可选的一种实现方式；此时，振动台的控制方式多采用MIMO(多输入多输出)的控制方法，然而，该方法的两个特性使得其在并推振动试验控制中存在固有风险；其一是，该方法要求激励信号之间一定是部分独立的，即相干系数在全频带都必须小于1；这样就会导致不同激励的相位差不能受控，严重的情况时各激励完全反向，导致试验产品或者试验设备出现异常或者损坏；其二是，不能实现传递特性的实时识别与更新，只能在低量级自检过程完成传递特性识别并应用于正式试验量级，这样，当试验产品在振动激励下发生动力学特性变化时，会出现错误均衡导致试验失控。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种多振动台并推单轴振动试验控制方法，解决了现有控制方法存在的问题。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种多振动台并推单轴振动试验控制方法，所述控制方法包括：

建立完全相干的比例随机载荷和频率域内试验件系统传递特性的功率谱表达式来构建等效传递函数；

根据试验实测结果对等效传递函数进行识别和更新，并实时修正载荷比例系数；

根据试验参考谱和识别得到的等效传递函数对各个振动台的驱动信号进行均衡修正；

构造控制策略函数并循环上述步骤，直到驱动信号的均衡修正结果达到规定的响应功率密度。

所述建立完全相干的比例随机载荷和频率域内试验件系统传递特性的功率谱表达式来构建等效传递函数包括：

根据随机振动控制均衡理论生成完全相干的多个低量级随机振动信号的功率谱密度GN_i(f)，得到载荷比例系数c_i(f)＝GN_i(f)/GN₁(f)和相干系数

通过载荷x_i(t)和y_i(t)激励试验产品并测试个激励和控制点响应GX_i(f)与GY_i(f)，进而得到等效传递函数并完成等效传递函数和载荷比例系数c_i(f)的初始识别。

所述根据试验实测结果对等效传递函数进行识别和更新，并实时修正载荷比例系数包括：

判断实测的载荷比例系数差e_i(f)和ε_c(f)的大小关系；

如果e_i(f)＜ε_c(f)，则用试验参考谱的低量值GR_L(f)和所述等效传递函数初始识别结果生成驱动信号的初始均衡

如果e_i(f)≥ε_c(f)，则通过均衡算法c_i(f)＝c_i(f)±k₁e_i(f)对载荷比例系数c_i(f)进行均衡修正。