三轴六自由度电液振动台解耦控制
6自由度半车悬架解耦及其分层振动控制的研究
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图 1 6 自由度半车车体模型
式中 : m cf 、 m cr分别表示半车悬架簧载质量解耦后形 成的前 、 后 侧 1 /4 悬 架 的 簧 载 质 量 , m cf = m c lr / l, m cr = m c lf / l; Ice为解耦后形成的前 、 后两个集中质量 对原悬架质心处的当量转动惯量 , Ice = Ic - m c lf lr ; l = lf + lr 。 式 ( 9 )和式 ( 10 ) 与式 ( 1 ) 和式 ( 2 ) 相类似 ,但式 ( 9 )和式 ( 10 ) 已将式 ( 1 ) 和式 ( 2 ) 中车体质心处的 运动表现形式 ,转换为悬架前 、 后侧各自簧载质量运 动的表现形式 。由此可见 , 图 1 所示的半车悬架可
2010 (Vol . 32 ) No. 2
吴龙 ,等 : 6 自由度半车悬架解耦及其分层振动控制的研究
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控制策略虽然控制效果良好 , 但通常情况下其复杂 程度与计算量亦成正比 , 两者均会带来在线计算负 荷大的问题 。 分层控制的概念大部分见诸于与电网调度 、 计 [6 - 7] 算机网络架构相关的文献中 。在车辆振动控制 领域 ,大部分文献显示其运用在与模糊相结合的控 [8 - 9] 制策略方面 。在车体建模方面 , 文献 [ 10 ]将分 层控制的概念引入到军用全地形车辆振动控制中 , 建立了以俯仰角加速度和轮胎动变形为控制目标的 中央控制层和两个 1 /4 悬架底层 。这种分层振动控 制方法由于采用的仍是传统的数学模型 , 所耗机时 未见缩短 ,对加快系统响应帮助不大 。 文献 [ 11 ] ～文献 [ 15 ]在车辆振动控制领域提 出了分层建模方法 ,并应用该方法对 4 自由度 、 5自 由度半车悬架进行了解耦研究 , 实现了将半车悬架 分解为前后两个并行 1 /4 悬架的目的 。文中研究了 传统 6 自由度半车悬架的解耦方法 , 并将其应用于 分层振动控制过程中 , 以完善和发展这一汽车建模 技术 。
三维六自由度地震模拟振动台系统控制技术研究与应用
三维六自由度地震模拟震动台系统控制技术探究与应用专业品质权威编制人：______________审核人：______________审批人：______________编制单位：____________编制时间：____________序言下载提示：该文档是本团队精心编制而成，期望大家下载或复制使用后，能够解决实际问题。
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电液伺服控制六自由度力反馈手柄设计_巩明德
液压与气动2009年第9期(5)回转工作台转到位时,压下行程开关SQ4,设定值为4的计数器C0的当前值加1,电磁铁YA3通电,系统开始下一对孔的钻孔循环。
同时电磁铁YA6通电,摆动缸YG3反向转动,由于超越离合器的单向性,齿轮副和回转工作台不转动,摆动缸YG3为下一次转位做好准备;(6)8个孔钻完后,计数器C0的当前值等于设定值4,动力头停止旋转,同时电磁铁YA2通电,使工件松开;(7)松开到位时,压下行程开关SQ5,系统返回到初始状态,为下一个工件加工做好准备。
人工卸下加工完毕工件,再装上待加工法兰盘,按下启动按钮便开始了新的工件加工循环周期。
6结论(1)半自动专用钻床采用可编程控制器,工作可靠,一个加工循环自动完成,效率高;(2)对于不同型号尺寸的法兰盘,更改程序方便,适应性强;(3)用状态器S代表步设计顺序功能图,使用了步进梯形指令STL,必须选用支持STL指令的可编程控制器;(4)对于不支持STL指令的可编程控制器,可用辅助继电器M代表步设计顺序功能图,此时转换的前级步变为不活动步需靠编程实现;(5)编程软件不支持顺序功能图语言时,需人工把设计好的顺序功能图程序转化为梯形图程序,然后写入可编程控制器。
参考文献:[1]容一鸣,尹腾飞.电液比例控制技术在混凝土泵中的应用[J].液压与气动,2006(10):64-66.[2]程广振,郑运廷.托辊加工专用机PLC控制系统设计[J].机械设计与制造,2006(1):152-153.[3]章宏甲.金属切削机床液压传动[M].南京:江苏科学技术出版社,1980.[4]范永胜.电气控制与PLC应用[M].北京:中国电力出版社,2004.[5]吴圣庄.金属切削机床[M].北京:机械工业出版社,1980.[6]齐占庆.机床电气控制技术[M].北京:机械工业出版社,2002.电液伺服控制六自由度力反馈手柄设计巩明德,赵丁选Design of E lectron-hydrauli c Servo S i x Degree-o-f freedo mM asterM an i pulat or w it h Force FeedbackGONG M i n g-de,Z HAO D i n g-xuan(吉林大学机械科学与工程学院,吉林长春130022)摘要:设计了一种电液伺服控制的并联六自由度力反馈手柄,使用该手柄能够向遥操纵从机械手传送位置、姿态、速度和力等多种信息,同时可以接收从机械手的力/力矩信息,为操作者提供力觉临场感。
三轴振动台原理
三轴振动台原理1. 引言三轴振动台是一种用于模拟地震、风、海浪等环境振动的设备。
它可以在实验室中对物体进行复杂的振动试验，以评估其在真实环境下的工作性能和可靠性。
本文将详细介绍三轴振动台的原理、结构和应用。
2. 三轴振动台的原理三轴振动台的工作原理基于振动力学和控制理论。
它通过施加三个相互垂直的振动方向，即X轴、Y轴和Z轴，来模拟不同方向上的振动。
振动台的核心部件是振动台台面和激振器。
2.1 振动台台面振动台台面是一个平坦的表面，用于安放待测试物体。
它通常由高强度材料制成，如铝合金或钢材。
台面上通常布置有固定的夹具，用于固定待测试物体，以保证其在振动过程中的稳定性。
2.2 激振器激振器是振动台的关键组件，它负责产生振动力。
激振器通常由电机、偏心轮和减振器组成。
电机提供动力，偏心轮产生离心力，减振器用于减少振动台自身的振动。
激振器的工作原理是通过电机驱动偏心轮旋转，产生离心力。
离心力会传递到振动台台面上，使其产生振动。
通过控制电机的转速和偏心轮的重量分布，可以实现不同频率和幅度的振动。
3. 三轴振动台的结构三轴振动台通常由振动台台面、激振器、控制系统和支撑结构组成。
下面将详细介绍每个部分的结构和功能。
3.1 振动台台面振动台台面通常由铝合金或钢材制成，具有高强度和稳定性。
其表面通常安装有固定的夹具，用于固定待测试物体。
台面上还配有传感器，用于测量振动信号和物体的响应。
3.2 激振器激振器是振动台的核心组件，它负责产生振动力。
激振器通常由电机、偏心轮和减振器组成。
电机通过传动系统驱动偏心轮旋转，产生离心力。
减振器用于减少振动台自身的振动，以防止对待测试物体的影响。
3.3 控制系统控制系统是三轴振动台的大脑，负责控制振动台的振动参数和工作模式。
控制系统通常由计算机和相关软件组成。
通过输入所需的振动参数，控制系统可以实现自动控制振动台的工作。
3.4 支撑结构支撑结构是用于支撑振动台的重要组成部分。
它通常由钢材构成，具有足够的强度和刚度。
三轴六自由度液压振动台系统建模研究
0 前言 三轴六自由度液压振动台具有空间位置上的 6个 自由度 , 可以模拟刚体在空间的任意运动状态 , 这一 特点使该机构作为运动模拟和仿真平台方面有着广泛 的应用前景 , 如飞行模拟器、车辆驾驶模拟器、海浪 模拟台、地震模拟台、动感电影摇摆台等 。我国多轴 振动台的研制始于 70年代 , 并于 1997年研制成功第 [ 1] 一台 5 × 5m 三轴六自由度地震模拟振动台 , 目前 , 三轴六自由度振动台的研制正处于发展阶段 , 开展三 轴六自由度振动台建模 , 将为研究多轴液压振动台控 制及仿真提供对象模型。 三轴六自由度振动台比单轴液压振动台更具有复 杂性 , 其试验系统结构框图如图 1所示 , 系统组成包 括数字控制器和振动台系统。振动台系统又可分为机 械系统、液压激振系统和电液伺服控制系统。机械系 统由台体、被试件和 8个上下铰支座组成。液压激振 系统由三级伺服阀和液压缸组成 , 共有八套 (水平 X、 Y向各两套 , 垂直 Z 向四套 ) 。为使台体受力均 匀 , 提高系统可靠性 , 作动器激振系统的分布形式采
Ab stra ct: To building the ma thema tic model of the six degree of freedom shaking tab le, the kine m atical and dynam ic modeling problem of the mechanical pa rt of the shaking table was discussed, the dyna m ic cha racte ristic of the eight servo - hydraulic ac tuators in the shaking table wa s analyzed1 The six degree of freedom se rvo control me thod wa s analyzed and researched1The m athema tic model block of the shaking table wa s i m p le m ented in simulink tool ofM a tlab1 The sim ula tion result shows tha t th ismodel can effec tive ly reflect the dyna m ic charac teristic of the ac tual table, and its frequency characteristic curve s are consistent to the real system 1 Keywor ds: Six degree of freedom; Dynam ic analyse; Adap tive control; DAR MA model
三轴六自由度随机振动试验转换矩阵原理及控制方法
第35卷第3期2022年6月振动工程学报Journal of Vibration EngineeringVol.35No.3Jun.2022三轴六自由度随机振动试验转换矩阵原理及控制方法郑荣慧1，徐俊2，陈国平1，孙建勇2，陈怀海1（1.南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室，江苏南京210016；2.中国航空综合技术研究所，北京100028）摘要:分析了三轴六自由度振动系统的加速度特征，建立了振动台试件上任一点的加速度特征表达式，通过引入台体绝对刚性假设，推导得到了输入转换矩阵的表达式。
分析了六自由度振动系统运动所需的六个合力与激振器实际所需施加激振力之间的关系，并给出了输出转换矩阵的推导过程。
给出三轴六自由度随机振动试验控制方法的一般原理与步骤，包括驱动信号生成以及响应信号均衡等。
讨论了两种常见的八激振器配置方案以及传感器的布置方式。
为验证本文的理论和算法，给出了一个三轴六自由度随机振动控制仿真算例。
关键词:随机振动；振动环境试验；六自由度；输入输出转换；多输入多输出中图分类号:O324文献标志码:A文章编号:1004-4523（2022）03-0544-06DOI：10.16385/ki.issn.1004-4523.2022.03.0031概述三轴六自由度随机振动试验是一种先进的振动环境试验方式。
不同于传统的方阵或者长方阵振动控制试验，三轴六自由度随机振动试验可以同时实现沿正交轴向的三个线振动以及绕三个正交轴向转动的角振动环境。
三轴六自由度随机振动试验属于多输入多输出随机振动试验，需要使用基本的多输入多输出振动控制理论。
考虑到几乎没有可用于宽频带的角加速度传感器，因此，目前角加速度的测量是利用线加速度测量结果通过输入变换矩阵转换而来。
三轴六自由度随机振动试验需要使用三轴六自由度振动台系统来实现。
图1展示了美国Hill空军基地的电动式和美国TEAM公司的电液式这两种三轴六自由度振动台系统［1‐2］。
三轴标准振动台簧片解耦结构遗传算法多参数优化设计
三轴标准振动台簧片解耦结构遗传算法多参数优化设计下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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六自由度液压振动台油源控制系统设计
六自由度液压振动台油源控制系统设计
高飞;王家乐;李红;杨志鹏;郝岩研
【期刊名称】《液压气动与密封》
【年(卷),期】2015(000)008
【摘要】采用西门子S7-300 PLC设计的六自由度液压振动台液压油源控制系统，包括继电器控制、故障报警、远程通讯，完成对油源的启动、停止、冷却、调压，分油器和静压支撑启动、停止等操作，实现故障报警（温度过高、液位过低和油液堵塞）和安全保护，以及本地和远程两种控制方式。
远程控制采用以太网通讯模式通过网络模式将油源状态和故障报警监控信号传送至控制计算机，并接收控制计算机的控制指令完成对油源的控制。
【总页数】4页(P21-23,24)
【作者】高飞;王家乐;李红;杨志鹏;郝岩研
【作者单位】北京强度环境研究所，北京 100076;北京强度环境研究所，北京100076;北京强度环境研究所，北京 100076;北京强度环境研究所，北京 100076;北京强度环境研究所，北京 100076
【正文语种】中文
【中图分类】TH137.1
【相关文献】
1.基于 PLC 的移动液压油源控制系统设计 [J], 牛英;童亮;王连新
2.三轴六自由度液压振动台随机振动控制分析与仿真 [J], 严侠;牛宝良;朱长春
3.三轴六自由度液压振动台系统建模研究 [J], 严侠;朱长春;胡勇
4.三轴六自由度液压振动台性能分析 [J], 蔡佳敏;张兵;黄华;汤少东;朱方正;韩俊伟
5.液压振动台配套油源关键辅件的设计原则 [J], 尚增温;刘向阳
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ｄ ｅ ｃ ｏ ｕ ｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｗ ｅ ｒ ｅ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ｂ ｙ ｅ ｍ ｐ ｌ ｏ ｙ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｃ ｕ ｓｉ ｒ ｖ ｅ ｅ ｘ ｔ ｅ ｎ ｄ ｅ ｄ ｌ ｅ ａ ｓ ｔ ｓ ｑ ｕ ａ ｒ ｅ ａ ｌ ｇ ｏ ｉ ｒ ｔ ｈ ｍ（ Ｒ Ｅ Ｌ Ｓ ）ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｚ ｅ ｒ ｏ
ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ（ Ｚ Ｐ Ｅ Ｔ ） ．Ｆ ｉ ｎ ｌｙ ａ ，ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｗ ｅ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｅ ｄ ｏ ｎ ａ ６ － Ｄ Ｏ Ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ — ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｓ ｈ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｔ ｏ
（ Ｅ ＨＳ Ｔ ） ， ａ ｆ ｅ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ｗ ａ ｒ ｄ ｃ ｏ ｍｐ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｅ ｃ ｏ ｕ ｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｙ ｗ ａ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ａ ｎ ｉ ｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｅ ｍ ｏ ｄ ｅ １ ．Ｆ ｉ ｒ ｓ ｔ ｌ ｙ ， ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｍｕ ｌ ｔ ｉ —
振
动
与
冲
击
第３ ４卷第 ｌ ９ 期
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＶＩ ＢＲＡＴ Ｉ ＯＮ ＡＮＤ Ｓ ＨＯＣＫ
三轴 六 自由度 电液 振动 台解耦 控制
沈 刚 ，朱真才 ，李 翔 ， 汤 裕 ，杨 寅威 ， 丛 大成
１ ５ ０ ０ ８ ０ ）
（ １ ． 中国矿业 大学 机 电工程学 院 ， 江苏 徐州
Ｄｅ ｃ ｏ ｕｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｆ ｏ ｒ ａ ｔ ｒ ｉ ａ ｘ ｉ ａ ｌ ６ － ＤＯＦ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ・ ｈｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｓ ｈ ａ ｋｉ ｎｇ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ
Ｓ ＨＥ Ｎ Ｇ ａ ｎ ｇ ，Ｚ ＨＵ Ｚ ｈ ｅ ｎ ． ｃ ａ ｉ ，Ｌ Ｉ Ｘｉ ａ ｎ ｇ ，Ｔ Ａ ＮＧ Ｙ ｕ ，Ｙ Ａ ＮＧ Ｙ ｉ ｎ — ｗ ｅ ｉ ，ＣＯ ＮＧ Ｄａ — ｃ ｈ ｅ ｇ ｎ
并得 到相应的解耦控制器 。最后 ， 利用六 自由度电液振动台对提 出的算法 进行实 验验证 。实验 结果表 明 ， 解耦后 的系统 性能 得到较大改善 ， 一定程度上降低 了耦合 信号。 关键词 ：电液振动 台 ； 补偿 ； 逆模型 ； 解耦控 制 ； 系统辨识
中图分类号 ：Ｔ Ｐ ２ ７ １ ． ３ ｌ 文献标 志码 ：Ａ Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． １ ３ ４ ６ ５ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｊ Ｖ Ｓ ． ２ ０ １ ５ ． １ ９ ． ０ Ｏ ｌ
２ ２ １ １ １ ６； ２ ． 哈尔滨工业大学 了解决三轴六 自由度电液振动台自由度之间耦合 问题， 提出一种基于逆模型的前馈补偿器解耦策略。
对多轴 电液振动台的系统传递 函数 转化 为矩阵型式并进行分析 ， 推导 出基 于系统逆模 型解耦控 制方案 ， 利用递 推增 广最 ｄ ｘ ＿ －乘法（ Ｒ ｅ ｅ ｕ ｒ ｓ ｉ ｖ ｅ Ｅ ｘ ｔ ｅ ｎ ｄ ｅ ｄ Ｌ ｅ ａ ｓ ｔ Ｓ ｑ ｕ ｒｅ ａ ， Ｒ Ｅ Ｌ Ｓ ） 及零相差跟 踪技 术（ Ｚ ｅ ｒ ｏ Ｐ ｈ ａ ｓ ｅ Ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ Ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ， Ｚ Ｐ Ｅ Ｔ ） 设计 出系统逆模型
（ １ ．Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｘｕ ｚ ｈ ｏ ｕ ２ ２ １ １ １ ６，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ；
ｄ ｅ ｃ ｏ ｕｐ ｌ ｉ ｎｇ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｃ ｈ ｅ ｍｅ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｅ ｍｏ ｄｅ １ ． Ｔｈ ｅ ｎ， ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｎ ｖ ｅ ｓｅ ｒ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ
ａ ｘ ｉ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ — ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｓ ｈ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ，ｉ ｔ ｓ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｅ ｒ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗａ ｓ ｔ ａ ｋ ｅ ｎ ａ ｓ ａ ｏｒ ｆ ｍ ｏ ｆ ｍａ ｔ ｒ ｉ ｘ ａ ｎ ｄ ａ ｎ ｌｙ ａ ｚ ｅ ｄ ｔ ｏ ｄ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅ
２ ．Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ｎｉ ａ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ， Ｈ ａ ｒ ｂ ｉ ｎ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｈａ ｒ ｂ ｉ ｎ １ ５ ０ ０ ８ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）