多軸振動試驗系統(tǒng)臺體結(jié)構(gòu)設(shè)計及控制技術(shù)研究.pdf

1、振動試驗通過復現(xiàn)給定的功率譜或振動波形，再現(xiàn)真實的振動環(huán)境，常用于考核設(shè)備在振動情況下的性能，廣泛應(yīng)用于航空航天、機械制造、車輛與船舶、橋梁與建筑等眾多工程測試和結(jié)構(gòu)減振領(lǐng)域。隨著工程設(shè)備結(jié)構(gòu)的復雜化和多樣化，單軸單點激勵振動試驗系統(tǒng)難以滿足越來越高的試驗要求，而多軸多點激勵振動試驗系統(tǒng)能有效克服單軸單點激勵振動試驗的推力不足、應(yīng)力不均等問題，更加真實地再現(xiàn)實際振動環(huán)境。
　　本文根據(jù)已有的研究成果，對多軸做了進一步的研究與設(shè)計，

2、主要集中在以下方面:
　　1)多軸振動試驗系統(tǒng)的構(gòu)成及特性分析。通過對現(xiàn)有單軸以及多軸系統(tǒng)的平臺進行分析總結(jié)基礎(chǔ)上，設(shè)計了多軸振動試驗系統(tǒng)方案，并從系統(tǒng)組成、工作原理、技術(shù)指標等內(nèi)容進行了研究。
　　2)多軸振動系統(tǒng)的臺面設(shè)計。臺面是振動臺體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，本文對單軸和三軸臺面結(jié)構(gòu)方案和優(yōu)化設(shè)計做了理論分析，并利用ANSYS軟件對其進行了仿真，獲得了符合技術(shù)指標的一階彎曲頻率。
　　3)控制算法設(shè)計。振動控制技術(shù)

3、是振動試驗中的一項關(guān)鍵技術(shù)，論文分析了多軸振動試驗系統(tǒng)建模方法，考慮輸入、輸出信號均存在噪聲，選用了Hv頻響函數(shù)估計法進行辨識。由于系統(tǒng)耦合作用，傳遞函數(shù)在某些頻率點或頻段上發(fā)生奇異。為了解決奇異矩陣求逆困難問題，本文提出基于廣義逆理論的解耦控制算法，采用奇異值截斷法保證算法的穩(wěn)定性，同時采用迭代控制算法修正驅(qū)動譜，進而提高振動控制的精度。
　　論文最后在多軸振動控制技術(shù)的研究基礎(chǔ)上，結(jié)合已有的振動試驗控制系統(tǒng)硬件平臺，對三軸隨機