[发明专利]基于传递函数的振动幅值迭代控制方法

权利要求书

1.基于传递函数的振动幅值迭代控制方法，其特征在于：具体步骤为：

1)计算当前输入量

在需施加振动信号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；

2)驱动振动激励器产生振动加速度信号

由程控信号源产生当前输入量，并输入功率放大器驱动振动激励器产生振动加速度信号；

3)检测输出振动加速度信号

采用振动加速度传感器及其放大器或适配器检测得到振动激励器的输出振动加速度信号，由数据采集卡采集该输出振动加速度信号并送入计算机；

4)计算基频成分及幅值偏差值λ

采用具有对信号实施FFT分析能力的谐波分析软件，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，并进一步计算得到相应的幅值偏差值λ；

5)判断幅值偏差值λ是否满足设定要求

判断幅值偏差值λ是否满足小于或等于设定的输出振动加速度信号幅值控制精度要求值λ_T，λ_T为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，则顺序执行步骤6)，之后返回步骤2)；

6)计算修正输入量的幅值A_C，并代替当前输入量的幅值A

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，并用该修正输入量的幅值A_C代替当前输入量的幅值A，完成对当前输入量的偏差修正。

2.根据权利要求1所述的基于传递函数的振动幅值迭代控制方法，其特征在于：所述的程控信号源为正弦信号发生器。

3.根据权利要求1所述的基于传递函数的振动幅值迭代控制方法，其特征在于：所述的幅值偏差值

4.根据权利要求1所述的基于传递函数的振动幅值迭代控制方法，其特征在于：步骤1)所述的振动激励单元包括振动激励器、功率放大器、振动加速度传感器及其放大器或适配器。

5.根据权利要求1所述的基于传递函数的振动幅值迭代控制方法，其特征在于：步骤1)所述的振动激励单元的加速度传递函数辨识步骤为：

(a)在一定频率范围内，选取多个测试频率点，由程控信号源和功率放大器驱动振动激励器产生各频率点对应的振动输出信号；该频率范围的下限值远远小于振动激励器需施加输出振动信号幅值控制的下限频率，上限值远远大于振动激励器需施加输出振动信号幅值控制的上限频率；

(b)由振动加速度传感器及其放大器或适配器检测得到振动激励器在各频率点下的输出加速度信号，并由数据采集卡同步采集该输出加速度信号及程控信号源产生的输入信号，然后，将该输出加速度信号及输入信号送入计算机；

(c)分别计算各频率点对应的输出加速度信号与输入信号间的幅值比及相位差，进一步得到振动激励单元各频率点对应的加速度幅频及相频特性值；

(d)基于上述各选定频率点的加速度幅频及相频特性值，通过MATLAB系统辨识工具辨识得到振动激励单元的加速度传递函数。