六自由度电液振动台矩阵控制方法误差分析

多自由度电液振动台常用于大型结构或试件的振动环境模拟,考核被试件在振动激励下保持原有性能的能力。控制系统是多自由度电液振动台的关键技术,普遍采用矩阵算法来实现铰点空间与自由度空间的互相转换。矩阵算法运算量小,实时性高,但其相对于运动学分析算法存在一定的解算误差。以激振器正交布置的典型六自由度电液振动台为研究对象,详细分析矩阵控制算法的解算误差。分别介绍了基于矩阵算法的控制策略与基于运动学分析的控制策略,介绍了运动学加速度正/反解算法。实验研究表明,对于激振器以正交形式布置的多自由度电液振动台,平台位姿越大,矩阵算法的控制误差越大,自由度之间的耦合也越大。综合考虑算法的误差以及执行周期,给出一种矩阵运算与运动学分析相结合的控制策略,为多轴电液振动台实时控制系统的设计开发提供理论基础。

六自由度电液振动台自抗扰控制方法

电液振动平台易于实现低频大位移、大推力的振动激励,对于大型结构或试件的振动模拟试验具有重要价值。在工作环境中,常规的三状态控制器无法补偿由柔性基础及干扰力引起的扰动,其控制精度受到限制。为提升系统的跟踪精度,采用自抗扰控制器控制六自由度电液振动平台。对单个阀控缸机构设计自抗扰控制器后,结合三状态顺馈、位姿正解与雅可比矩阵完成对平台的加速度控制。通过位姿阶跃响应,加速度正弦运动及频率特性仿真,证明自抗扰控制方法对六自由度电液振动台具有更好的控制效果。