[发明专利]一种实现多振动台同步振动的控制方法

说明书

本申请公开了一种实现多振动台同步振动的控制方法，预先搭建一同步振动平台，该同步振动平台包括N个振动台、N个加速度传感器、一个通道信号调理器、N个功率放大器以及一个DSP控制器；其中，N为大于或等于2的正整数；每个振动台振动产生一组加速响应信号；所述加速传感器与振动台一一对应设置，用于采集对应的振动台的加速度响应信号，并传递给所述通道信号调理器；所述通道信号调理器用于对采集到的所有加速度响应信号进行信号调理，并反馈至所述DSP控制器；所述DSP控制器输出N路经过补偿后的信号，并一一对应地输出给各个功率放大器；每个功率放大器将信号放大后再一一对应地输出给振动台。

技术领域

本申请属于船舶制造、航空航天飞行器以及汽车制造等领域，具体涉及一种实现多振动台同步振动的控制方法。

背景技术

在船舶制造、航空航天飞行器以及汽车制造等领域中，经常涉及大型结构或机械设备的振动环境试验。被测对象需要通过模拟的方法使其承受一定强度的振动激励来检验产品、设备的可靠性或者消除加工工件的应力。这类试验对于保证电子电路可靠性及系统强度等方面具有十分重要的意义，因此也是很多产品出厂前的强制性试验要求。

目前由于设备和技术的局限，为了模拟实际振动环境通常采用单振动台试验方法。然而对大型试件，单一振动台不能提供足够的推力，而且不利于实现振动分布的均匀性，进而导致试件上不同位置位移和应力分布不合理。此时如果要求试件达到预想的试验量级，就需要单振动台需提供很大的推力，而这造成的影响是夹具和试件的接触面应力过大，从而造成局部失效损坏，因此在这些场合，需要多台振动台同时工作。但是由于加工、焊接等因素影响，即使按照同一图纸加工出来的功率放大器和振动台，在相同输入信号的激励下，振动台的响应也会有所不同，所以开发多振动台同步振动控制系统十分必要。

申请内容

本申请要解决的技术问题是提供一种实现多振动台同步振动的控制方法，使多个振动台在不同方向均能实现振动的幅值和相位同步。

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种实现多振动台同步振动的控制方法，预先搭建一同步振动平台，该同步振动平台包括N个振动台、一个扩展台、N个功率放大器、N个加速度传感器、一个通道信号调理器以及一个DSP控制器；其中，N为大于或等于2的正整数；

其中，每个振动台振动产生一组加速响应信号；所述加速传感器与振动台一一对应设置，用于采集对应的振动台的加速度响应信号，并传递给所述通道信号调理器；所述通道信号调理器用于对采集到的所有加速度响应信号进行信号调理，并反馈至所述DSP控制器；所述DSP控制器输出N路经过补偿后的信号，并一一对应地输出给各个功率放大器；每个功率放大器将信号放大后一一对应地输出给振动台；

按照以下步骤进行操作：

第一步，离线辨识：先将其中第一个振动台输入白噪声信号，并将其余的振动台中输入信号置零，从而辨识出N个第一误差通道；再将第二个振动台输入白噪声信号，并将其余的振动台中输入信号置零，从而辨识出N个第二误差通道；以此类推，最后将其中最后一个振动台的输入白噪声信号，并将其余的振动台中输入信号置零，从而辨识出N个第N误差通道；

第二步，等辨识完以上所有误差通道后，将所有误差通道的数据存入所述DSP控制器中；

第三步，同步控制：将采集到的输入信号作为数字滤波器W11、W12……W1n的输入信号，然后将输入信号进行L个采样时刻延迟处理后作为另外N个数字滤波器Wn1、Wn2……Wnn的输入信号，以此类推；

第四步，将延迟D个采样时刻后的输入信号作为N台振动台最终的期望信号d(n)；

第五步，基于第一步辨识出来的所有误差通道的数据结果采用多通道FxLMS算法，对控制系统进行同步控制，最终达到同步振动的效果。

进一步地，每个振动台采用延迟的输入信号作为振动台共同的期望信号。