积分滤波非线性拟合科氏流量计驱动系统改进

稳定振动的流量管保证着科氏流量计流量测量的准确性,而维持流量管振动的关键是流量计驱动系统。针对科氏流量计模拟驱动电路起振速度慢、受随机干扰影响振动不稳定问题,研发基于积分滤波非线性拟合法改进驱动系统。改进驱动系统采用积分滤波方法削弱传感器信号中随机干扰,应用非线性拟合法对积分信号进行频率估计,然后合成驱动信号驱动流量管振动。改进驱动系统中积分滤波可以有效抑制随机干扰,非线性拟合法考虑信号整体不受个别采样信号影响,提高频率测量精度与增强振动稳定性。仿真实验表明,基于积分滤波的非线性拟合法具有较高的频率测量精度,适用于流量计起振频率估计与振动频率监测。实际改进驱动系统测试表明,改进驱动系统提高了流量计起振速度,增强振动稳定性。

多运动参量时域复现的地震模拟控制方法研究

针对加速度时域复现控制方法存在位移幅值正偏差的缺点,提出多运动参量时域复现的地震模拟控制方法。该控制方法将地震模拟试验频段划分为位移控制区和加速度控制区,利用自适应控制不断对系统加速度阻抗和位移阻抗进行辨识,再设计合成方法生成系统驱动信号,能同时对位移和加速度参考信号进行时域复现,最终实现在整个试验频段内的高精度地震模拟试验。在浙江大学构建的振动台上进行地震模拟试验表明:该控制方法在进行数帧地震模拟试验后,加速度复现时域相关系数能达到97%;同时能实现较高的位移时域复现精度,位移峰值误差小于5%。

试件弹塑性阶段的地震模拟台控制方法研究

目前较先进的地震模拟试验多采用加速度迭代控制方法,针对该方法存在的更新速率低导致振动台在试件弹塑性阶段控制精度差的缺陷,提出一种地震模拟快速迭代控制方法。该方法在频域分段的基础上利用位移和加速度控制信号分别对低频段和中频段系统阻抗进行辨识,并设置不同的系统辨识参数,使得低频段系统阻抗具有较高的频率分辨率,而中频段系统阻抗具有较高的更新速率,并设计合成方法生成系统驱动信号。在浙江大学构建的振动台上进行试验表明:该控制方法可以将中频段系统阻抗的辨识周期缩短至5 s左右,在试件传递特性突然发生变化后,能在两帧试验时间内对系统传递特性进行较高精度的辨识,加速度波形复现时域相关系数能达到90%以上。

地震模拟试验波形分频复现方法研究

对于地震模拟试验中加速度波形复现方法在低频段精度差的问题,提出了按频率分段进行地震模拟波形复现的控制方法,分别对系统的加速度阻抗、位移阻抗进行辨识,并在处理过程中不断迭代更新。低于转折频率为位移控制区,高于转折频率为加速度控制区,并实现了位移驱动信号与加速度驱动信号的合成。该算法提高了地震模拟试验在低频段的精度,实现了地震模拟试验在整个试验频段内的高精度。最终在研发的地震模拟试验台上,分别对El-Centro地震波与Northridge地震波进行了复现,验证了算法的可行性。