液壓振動臺的控制器設計及其DSP實現(xiàn).pdf

1、液壓伺服系統(tǒng)是控制領域中的一個重要的組成部分，廣泛應用于要求控制精度高、輸出功率大的工業(yè)控制領域。液壓振動臺是液壓伺服系統(tǒng)的應用，一般用于測試領域。本課題以“鐵馬工程”項目為背景，使用液壓振動臺對用戶產(chǎn)品進行振動測試。由于該振動系統(tǒng)負載壓力大，要求控制精度高、穩(wěn)定性實時性好，而液壓系統(tǒng)由具有數(shù)學模型階次高、閉環(huán)頻帶寬度窄，輸出的幅值衰減大，穩(wěn)定性差等缺點，因此對該系統(tǒng)進行了控制器的設計和控制算法的研究，主要工作為： (1)針對工

2、業(yè)上普遍采用的傳統(tǒng)PID算法在抗擾性和魯棒性上的缺陷，本文設計了內(nèi)模PID控制方法，有效地提高了系統(tǒng)的抗擾性和魯棒性，且該控制器的設計直觀簡便。 (2)根據(jù)液壓振動臺在高頻信號下輸出幅值衰減大的問題，本文提出了利用諧振原理設計諧振控制器，該控制器能夠在提高內(nèi)部能量利用率的同時，增強系統(tǒng)的頻率跟蹤性能，有效地克服高頻輸出幅值的衰減。 (3)鑒于基于液壓振動臺傳遞函數(shù)模型所設計的控制器及控制算法與工業(yè)現(xiàn)場的控制有很大差距，對

3、液壓振動系統(tǒng)進行辨識與建模。通過選用嵌入式控制器、數(shù)據(jù)采集卡和一系列傳感器組成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在雙閉環(huán)條件下采集數(shù)據(jù)并進行系統(tǒng)辨識。結(jié)果表明，辨識得到的ARMAX數(shù)學模型與實際系統(tǒng)具有較高的匹配度，能較好的反映出實際系統(tǒng)的特性。 (4)基于液壓振動系統(tǒng)設備龐大、造價昂貴，不方便現(xiàn)場做實驗和現(xiàn)場調(diào)整參數(shù)等原因，搭建了液壓振動臺的電模擬仿真系統(tǒng)，鑒于DSP具有快速、準確及參數(shù)易于修改等方面的優(yōu)越性，將各控制算法通過DSP處理器作用于