[发明专利]基于传递函数的振动幅值迭代控制系统

摘要

本发明提出一种基于传递函数的振动幅值迭代控制系统，包括程控信号源、振动激励单元、数据采集单元、谐波分析软件及幅值控制软件。所述的振动幅值迭代控制系统基于振动激励单元的传递函数，通过一次输入量计算及振动驱动过程，将振动激励器输出振动信号的幅值调整到与目标振动信号幅值较为接近的值，然后，通过迭代控制过程实现残余幅值偏差的快速修正，最终可高效实现振动激励器输出振动信号幅值的高精度控制。本发明所述控制系统组成结构简单、操作流程简便、适用频率范围广泛，对振动激励器输出振动信号的幅值具有较高的控制精度及控制效率。

主权项

1.基于传递函数的振动幅值迭代控制系统，其特征在于：包括程控信号源、振动激励单元、数据采集单元、谐波分析软件及幅值控制软件；所述的振动激励单元包括振动激励器系统及振动检测单元；所述的振动激励器系统包括功率放大器及振动激励器；所述的振动检测单元包括振动加速度传感器及放大器或适配器；所述的数据采集单元包括数据采集卡和计算机；所述的幅值控制软件包括判别模块和修正模块；所述的谐波分析软件和幅值控制软件安装在计算机中；所述的程控信号源产生当前输入量，当前输入量经功率放大器放大后，驱动所述的振动激励器产生振动加速度信号；振动激励器的输出振动加速度信号由振动检测单元检测，并由数据采集卡采集后送入计算机；所述的谐波分析软件计算得到输出振动加速度信号中包含的基频成分的频率、幅值及相位，并计算得到相应的幅值偏差值λ；所述的判别模块判断所述的幅值偏差值λ是否满足小于或等于设定的幅值控制精度要求值λT，幅值控制精度要求值λT指待控制振动激励器设定的幅值偏差值λ的最大允许值，若满足，则保持当前输入量驱动振动激励器产生振动加速度信号；若不满足，则采用所述的修正模块完成对振动激励器输出振动加速度信号幅值的迭代控制；所述的当前输入量的获取：在需施加振动幅值控制的频率范围内，基于振动激励单元的加速度传递函数及待控制振动激励器需产生的目标振动加速度信号频率、幅值及相位要求，以该目标振动加速度信号作为加速度传递函数的输出量，计算得到相应的输入量频率、幅值及相位，并以该输入量作为当前输入量；所述的修正模块基于输出振动加速度信号的基频幅值A1、目标振动加速度信号的幅值A2及当前输入量的幅值A，按照公式计算得到修正输入量的幅值A_C，然后用修正输入量的幅值A_C代替当前输入量的幅值A，并基于该当前输入量，由程控信号源和功率放大器驱动振动激励器产生幅值修正后的振动加速度信号，完成整个迭代控制过程。