一种电液加速度伺服系统随机振动控制方法

摘要

本发明公开了一种电液加速度伺服系统随机振动控制方法，包括以下步骤：利用加速度功率谱密度参考信号设计滤波器；利用白噪声发生器生成白噪声信号；利用滤波器对白噪声信号进行滤波,将滤波器的输出信号作为线性卷积的输入信号；计算电液加速度伺服系统的阻抗；进行逆傅里叶变换；利用重叠保留法计算两个信号的线性卷积；将线性卷积的输出信号作为电液加速度伺服系统和阻抗计算的输入信号。本发明的所有步骤可通过软件编程实现，具有更高的实时性。本发明通过G₂(f)除以G₁(f)直接在线计算电液加速度伺服系统的阻抗，不需要通过频率响应函数求取电液加速度伺服系统的阻抗。本发明采用重叠保留法实现实时在线补偿，提高了随机振动模拟实验的控制精度。

主权项

一种电液加速度伺服系统随机振动控制方法，其特征在于：包括以下步骤：A、利用加速度功率谱密度参考信号(1)设计滤波器(2)：式中，f为频率，|H(f)|为所设计滤波器(2)的幅频特性，R(f)为加速度功率谱密度参考信号(1)，a为白噪声信号(5)的功率，为所设计滤波器(2)的相频特性，P为滤波器(2)阶数；B、利用白噪声发生器生成白噪声信号(5)；C、将白噪声信号(5)作为滤波器(2)的输入信号,利用滤波器(2)对白噪声信号(5)进行滤波,将滤波器(2)的输出信号作为线性卷积(3)的输入信号；D、将线性卷积(3)的输出信号和电液加速度伺服系统(4)的输出信号作为阻抗计算(6)的输入信号,计算电液加速度伺服系统(4)的阻抗$Z\left(f\right)=\frac{G_2\left(f\right)}{G_1\left(f\right)}$式中,Z(f)为电液加速度伺服系统(4)的阻抗,G₂(f)为线性卷积(3)的输出信号的自功率谱密度的平均值,G₁(f)为线性卷积(3)的输出信号和电液加速度伺服系统(4)的输出信号的互功率谱密度的平均值；E、利用阻抗计算(6)的输出信号,进行逆傅里叶变换(7)，得到序列z(m)：z(m)＝IFFT[Z(f)]F、基于滤波器(2)的输出信号和逆傅里叶变换(7)的输出信号,利用重叠保留法计算两个信号的线性卷积(3)；设序列z(m)的长度为M点，滤波器(2)输出信号为序列r(n)，利用重叠保留法计算r(n)*z(m),式中,*表示序列r(n)与序列z(m)的线性卷积(3)；F1、在序列r(n)前面添加M‑1个零点,形成序列r’(n)：F2、将r’(n)分割为N段序列{r'₀(n),r'₁(n),r'₂(n),...,r'_N‑1(n)},N由加速度功率谱密度再现实验的持续时间确定；序列r’(n)的分割方法用公式表示为：k＝0时,${r^{\prime }}_k\left(n\right)=\left\{\begin{array}{cc}{r}^{\prime }\left(n\right)& 0\le n\le L+M-2\\ 0& n>+M-2\end{array}\right.$k>0时,${r^{\prime }}_k\left(n\right)=\left\{\begin{array}{cc}{r}^{\prime }(n+\mathrm{kL})& 0\le n\le L+M-2\\ 0& n>+M-2\end{array}\right.$式中，L是大于1的正整数；F3、在序列z(m)后面添加L‑1个零点,得到序列z'(m),即：F4、设y'_k(l)＝r_k(n)*z(m)，利用傅里叶变换计算y'_k(l):y'_k(l)＝IFFT[FFT(r'_k(n))FFT(z'(m))]F5、计算r(n)*z(m):设y(i)＝r(n)*z(m),则有:式中,G、将线性卷积(3)的输出信号作为电液加速度伺服系统(4)和阻抗计算(6)的输入信号。