[发明专利]一种连续周期信号的幅相解耦振动控制方法

摘要

本发明提供了一种连续周期信号的幅相解耦振动控制方法，方法基于傅里叶变换思想将连续周期信号转化为直流分量、基频分量及各高频分量的独立控制，通过构造正弦信号幅值、频率、偏移的三参数解耦控制器，不仅解决了现有幅相控制策略无法消除非线性负载力扰动静差的问题，而且能够复现任意连续周期信号。本发明控制方法不仅突破了激振器固有频率的约束，而且具有直观的物理意义。

主权项

一种连续周期信号的幅相解耦振动控制方法，其特征在于，步骤如下：步骤1：构造回归矩阵H，如下：(1.1):对幅值为a，频率为ω0，直流分量为c0的周期信号u(t)，采用公知的傅里叶变换方法对其进行分析，获得如下描述形式(1.2):确定系统所能复现的高频分量阶数N，其中fs为激振器伺服系统采样频率，5≤Ns≤10；(1.3)：构造时间序列T＝[Δt 2Δt … mΔt]T,其中，m≥2N；(1.4)：生成回归矩阵：Hm×N＝[0 T sin(ω0T) cos(ω0T) sin(2ω0T) cos(2ω0T) … sin(Nω0T) cos(Nω0T)]；步骤2：构造观测矩阵，X2×m＝[Xs Xf]；其中，Xs＝[1 z‑τ z‑2τ ... z‑(m‑1)τ]Tu(t)，Xf＝[1 z‑τ z‑2τ ... z‑(m‑1)τ]Ty(t)，τ为延时步长，τ＝Δt·fs，u(t)为设定周期波信号，y(t)为激振器反馈信号；步骤3：对观测矩阵进行傅里叶解耦变换，计算各阶控制器的偏差信号，如下：(3.1):采用最小二乘法获得拟合参数阵C＝[Cp Cf]＝(HTH)‑1HTX；(3.2):计算偏差信号阵其中，直流控制器的偏差信号eb＝Cp1‑Cf1；基频控制器及各高阶倍频控制器的幅值偏差信号相位偏差信号步骤4：对各阶偏差分别进行闭环调节，生成控制参数阵P(t)，控制律为：S(t)＝Kpe(t)+Ki∫e(t)dt；步骤5：生成控制信号将该信号作为激振器的参考信号输入到激振器伺服系统进行控制。