[发明专利]一种改善非正弦周期信号电液激振控制波形的方法

摘要

一种改善非正弦周期信号电液激振控制波形的方法，属于电液比例控制技术领域，涉及土力学抗震试验中非正弦周期性载荷的激振控制。其特征是该方法设计了自动补偿器，将标准非正弦周期信号修正成新的控制输入信号，作为电液激振控制系统的实际输入值。利用狄里赫利条件和傅立叶级数理论，定义了一种新的修正波形的概念。借助正弦波形测定电液激振控制系统的幅频特性和相频特性，采用最小二乘法完成拟合工作，建立了基于幅值和相位补偿的方法，实现了控制输入信号的修正。本发明的效果和益处是：无需升级硬件结构，改造成本低廉，仅需改变软件算法设计一个自动补偿器达到与升级硬件一样的效果，便于推广和应用。

主权项

一种改善非正弦周期信号电液激振控制波形的方法，有利于改善电液激振系统的频响特性、提高非正弦周期信号激振控制的精度，在不升级硬件的前提下结合非正弦周期信号的特征构造自动补偿器，其特征在于以下步骤：步骤1、测定电液系统闭环频响特性利用正弦波法测定现有土力学抗震分析用电液激振控制系统的闭环频响特性；步骤2、绘制频谱特性曲线绘制电液激振控制系统的幅频谱和相频谱特征曲线；步骤3、最小二乘法分段拟合幅频谱和相频谱得拟合多项式公式根据幅频谱和相频谱特征曲线/数据，利用最小二乘法为保证拟合精度分段拟合分别得到相应的多项式公式；步骤4、分解信号将三角波、矩形波、锯齿波等非正弦周期信号进行傅立叶级数分解，得到各谐波分量的幅值和初始相位；步骤5、计算补偿量/修正量根据拟合多项式计算每一阶谐波的幅值和相位的变化量，计算时选取有限区间，最大谐波频率一般不超过土力学抗震分析用电液激振控制系统带宽的3倍；根据计算结果修正输入信号的幅值和相位；步骤6、重新合成信号作为自动补偿器的输出叠加修正后的各谐波分量，修正后信号作为电液激振控制系统的实际输入信号，实现信号的合成。