三向六自由度力位移混合控制方法

摘要

三向六自由度力‑位移混合控制方法，涉及一种结构试验加载控制方法。本发明以解决现有结构试验装置由于作动器之间的耦合无法实现多维空间加载的力‑位移混合控制问题为目标，达到准确再现结构真实受力状态的目的。本发明包括信号输入模块、笛卡尔坐标系命令、笛卡尔坐标系响应、比较环节、误差、鲁棒控制模块、控制量、力‑位移转换系数、位移命令、笛卡尔坐标系到作动器空间转换矩阵、作动器伸缩量命令、作动器、试验体、高精度力/位移传感器、作动器空间响应和作动器空间到笛卡尔坐标系转换矩阵。本发明采用外环控制实现空间多自由度控制之间的解耦，采用多输入多输出鲁棒控制模块解决加载装置几何非线性和试验体材料非线性引起的控制难题。

主权项

三向六自由度力‑位移混合控制方法，其特征在于：包括笛卡尔坐标系命令(1)、比较环节(2)、误差(3)、鲁棒控制模块(4)、控制量(5)、力‑位移转换系数(6)、位移命令(7)、笛卡尔坐标系到作动器空间转换矩阵(8)、作动器伸缩量命令(9)、作动器(10)、试验体(11)、高精度力/位移传感器(12)、作动器空间响应(13)、作动器空间到笛卡尔坐标系转换矩阵(14)、笛卡尔坐标系响应(15)、力‑位移滞回曲线(16)、试验体刚度矩阵(17)、笛卡尔坐标系位移向量和作动器伸缩量向量之间的非线性关系(18)，输入信号模块(19)，所述比较环节(2)比较笛卡尔坐标系命令(1)与笛卡尔坐标系响应(15)得到误差(3)，所述鲁棒控制模块(4)由误差(3)得到控制量(5)，通过力‑位移转换系数(6)得到笛卡尔坐标系下的所述位移命令(7)，通过所述笛卡尔坐标系到作动器空间转换矩阵(8)得到作动器伸缩量命令(9)，多个所述作动器(11)在作动器伸缩量命令(9)驱动下控制试验体(11)运动，由所述高精度力/位移传感器(12)得到作动器空间响应(13)，通过所述作动器空间到笛卡尔坐标系转换矩阵(14)得到笛卡尔坐标系响应(15)。