[发明专利]一种加速度频域分段伺服控制方法及控制器

权利要求书

1.一种加速度频域分段伺服控制方法，其特征在于：电液振动系统中振动控制器输出的时域参考加速度Ra通过频域分段处理方法处理后，获得合成参考加速度，对合成参考加速度进行二次积分计算后获得参考位移，利用位移伺服控制方法将参考位移和振动系统硬件的状态反馈信号进行计算得到控制输出电压u；

所述频域分段处理方法包括并联式频域分段处理方法和串联式频域分段处理方法；

所述并联式频域分段处理方法具体为：

时域参考加速度Ra通过第零高通滤波器HPF0处理后得到第零参考加速度信号ra0，利用N个具有不同截止频率的高通滤波器HPF_k分别提取时域参考加速度Ra的N个不同的高频段信号，其中，k＝1,2,…,N，N为正整数；时域参考加速度Ra的N个不同的高频段信号分别乘上对应的第一增益系数Kg_k后分别获得参考加速度信号ra_k，第零参考加速度信号ra0和所有的参考加速度信号ra_k进行相加后获得合成参考加速度ra；

所述串联式频域分段处理方法具体为：

时域参考加速度Ra通过第零高通滤波器HPF0处理后得到第零参考加速度信号ra0，第零参考加速度信号ra0通过第一高通滤波器HPF₁处理后获得第一高频段信号，第一高频段信号与第一增益系数Kg₁相乘后与第零参考加速度信号ra0相加，获得第一参考加速度信号ra₁；第k-1参考加速度信号ra_k-1通过第k高通滤波器HPF_k处理后获得第k高频段信号，第k高频段信号与第k增益系数Kg_k相乘后与第k-1参考加速度信号ra_k-1相加，获得第k参考加速度信号ra_k，其中，k＝1,2,…,N，N为正整数；最终获得第N参考加速度信号ra_N，第N参考加速度信号ra_N作为合成参考加速度ra。

2.根据权利要求1所述的一种加速度频域分段伺服控制方法，其特征在于：所述状态反馈信号包括执行器的位移信号d、执行器的速度信号v、执行器的加速度信号a和压力信号。

3.用于实施权利要求1-2任一所述的加速度频域分段伺服控制方法的一种加速度频域分段伺服控制器，其特征在于：主要由数字信号处理芯片、模拟信号输入接口和模拟信号输出接口组成；

所述模拟信号输入接口集成了手动可调放大器，与振动系统硬件中的各个传感器输出端相连；所述模拟信号输出接口集成了抗混滤波器，与振动系统硬件的电液控制元件输入端相连。

4.根据权利要求3所述的一种加速度频域分段伺服控制器，其特征在于：包括以下工作过程：

加速度频域分段伺服控制器上电后进行数字信号处理芯片的功能配置和初始状态采样；

之后，加速度频域分段伺服控制器依靠循环往复的定时器中断进入工作状态，每次进入定时器中断响应函数，对振动控制器输出的时域参考加速度Ra和振动系统硬件的状态反馈信号进行采样；利用加速度频域分段伺服控制方法处理时域参考加速度和状态反馈信号，获得控制输出电压u，然后将控制输出电压u通过模拟信号输出接口输出给振动系统硬件。

5.根据权利要求3所述的一种加速度频域分段伺服控制器，其特征在于：所述振动系统硬件中设置有位移传感器、动态加速度传感器、速度传感器和动态压力传感器。