CN111413225B

CN111413225B - 疲劳试验设备及其被控对象周期运动的控制方法和系统

Info

Publication number: CN111413225B
Application number: CN202010259460.1A
Authority: CN
Inventors: 杜彦哲; 袁庆一; 张再林
Original assignee: Sinotest Equipment Co ltd
Current assignee: Sinotest Equipment Co ltd
Priority date: 2020-04-03
Filing date: 2020-04-03
Publication date: 2022-08-19
Anticipated expiration: 2040-04-03
Also published as: CN111413225A

Abstract

本申请公开了一种被控对象周期运动的控制方法，包括：获取循环波形参数，并对func0以及func1初始化；利用func1执行闭环反馈控制；获得用于反映func2与func0之间的误差的N项误差项；按照误差项的取值与选取的调整系数呈正相关的原则选取出对应于N项误差项的N个调整系数，并利用N项误差项及调整系数确定出对应的参数补偿项；利用N项参数补偿项对func1进行负反馈调整之后，返回利用func1进行闭环反馈控制的操作，直至被控对象进行了预设次数的周期运动。应用本申请的方案，在控制被控对象进行周期运动时，有效地降低了误差。本申请还提供了一种疲劳试验机及其被控对象周期运动的控制系统，具有相应效果。

Description

疲劳试验设备及其被控对象周期运动的控制方法和系统

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，特别是涉及一种疲劳试验设备及其被控对象周期运动的控制方法和系统。

背景技术

疲劳试验机是一种用于测定金属及其合金材料在室温状态下的拉伸、压缩或拉、压交变负荷的疲劳性能试验的机器，而材料试样或机械构件在疲劳试验机上进行循环周期波形运动的疲劳试验时，由于系统的频率响应特性的因素，会导致反馈信号的幅值、均值和相位，与给定值之间存在误差，进而导致疲劳试验的数据和结果不准确，特别是循环周期波形的频率较高时，误差越大。

例如利用疲劳试验机往复拉伸机械构件，测试其寿命，当频率较低时，一个循环周期波形中，机械构件的实际运动波形通常能够较好地跟随循环周期波形，而随着频率的升高，机械构件的实际运动波形就与理想波形的偏差较大，导致疲劳试验机的实验结果不准确。因此，针对高频的循环波形，通常会进行补偿。例如图1的方案是依据穿越中线法进行相位检测和补偿，但是，图1的方案对循环周期波形的补偿速度是均匀的，在误差较低时补偿效果能够满足需求，但是误差较大时补偿效果就不好，补偿速度较慢，补偿时间也较长

综上所述，如何在控制被控对象进行周期运动时，有效地降低误差，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种疲劳试验设备及其被控对象周期运动的控制方法和系统，以在控制被控对象进行周期运动时，有效地降低误差。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种被控对象周期运动的控制方法，包括：

获取循环波形参数，并基于所述循环波形参数对理想循环波形函数发生器func0以及实际循环波形函数发生器func1进行初始化；

将所述func1在一个周期中的输出值作为闭环反馈控制的目标量执行闭环反馈控制，以使被控对象进行一次周期运动，并检测出所述被控对象的被控物理量在本次周期运动过程中的各个预设位置的检测值；

基于各个检测值以及所述func0在一个周期中的输出值，获得用于反映所述被控对象的实际运动波形func2与所述func0之间的误差的N项误差项；其中，所述N为正整数；

按照误差项的取值与选取的调整系数呈正相关的原则选取出对应于N项误差项的N个调整系数，并利用N项所述误差项以及相应的调整系数确定出对应的参数补偿项；

利用N项所述参数补偿项对所述func1的相应参数进行负反馈调整之后，返回执行所述将所述func1在一个周期中的输出值作为闭环反馈控制的目标量执行闭环反馈控制的操作，直至所述被控对象进行了预设次数的周期运动。

优选的，所述基于各个检测值以及所述func0在一个周期中的输出值，获得用于反映所述被控对象的实际运动波形func2与所述func0之间的误差的N项误差项，包括：

基于各个检测值以及所述func0在一个周期中的输出值，分别获得用于反映所述被控对象的实际运动波形func2与所述func0之间的幅值误差，均值误差以及相位误差的幅值误差项GapAmp，均值误差项GapAvr以及相位误差项GapPha。

优选的，所述幅值误差项GapAmp＝(Amp2-Amp0)/Amp0，Amp2为所述func2的幅值，Amp0为所述func0的幅值；GapAvr＝(Avr2-Avr0)/Amp0，Avr2为所述func2的均值，Avr0为所述func0的均值；GapPha＝Pha2-Pha0，Pha2为所述func2的相位，Pha0为所述func0的相位。

优选的，所述按照误差项的取值与选取的调整系数呈正相关的原则选取出对应于N项误差项的N个调整系数，并利用N项所述误差项以及相应的调整系数确定出对应的参数补偿项，包括：

按照误差项的取值与选取的调整系数呈正相关的原则选取出对应于N项误差项的N个调整系数；

其中，针对N项误差项中的GapAmp，当-a＜GapAmp≤a时，选取出的对应于GapAmp的调整系数为k1，当-b＜GapAmp≤-a或者a＜GapAmp≤b时，选取出的对应于GapAmp的调整系数为k2，当GapAmp≤-b或者b＜GapAmp时，选取出的对应于GapAmp的调整系数为k3；a，b，k1，k2以及k3均大于0，且a＜b，k1＜k2＜k3；

利用N项所述误差项以及相应的调整系数确定出对应的参数补偿项；

其中，针对N项误差项中的GapAmp，当选取出的对应于GapAmp的调整系数为k1时，确定出的对应的参数补偿项为幅值补偿项△Amp，且△Amp＝k1*Amp0；当选取出的对应于GapAmp的调整系数为k2时，确定出的△Amp＝k2*Amp0；当选取出的对应于GapAmp的调整系数为k3时，确定出△Amp＝k3*Amp0。

优选的，所述理想循环波形函数发生器func0的循环波形类型为正弦波、方波、三角波、锯齿波、梯形波以及半正弦波中的任意一种。

一种被控对象周期运动的控制系统，包括：

初始化单元，用于获取循环波形参数，并基于所述循环波形参数对理想循环波形函数发生器func0以及实际循环波形函数发生器func1进行初始化；

检测单元，用于将所述func1在一个周期中的输出值作为闭环反馈控制的目标量执行闭环反馈控制，以使被控对象进行一次周期运动，并检测出所述被控对象的被控物理量在本次周期运动过程中的各个预设位置的检测值；

误差获取单元，用于基于各个检测值以及所述func0在一个周期中的输出值，获得用于反映所述被控对象的实际运动波形func2与所述func0之间的误差的N项误差项；其中，所述N为正整数；

补偿单元，用于按照误差项的取值与选取的调整系数呈正相关的原则选取出对应于N项误差项的N个调整系数，并利用N项所述误差项以及相应的调整系数确定出对应的参数补偿项；

补偿执行单元，用于利用N项所述参数补偿项对所述func1的相应参数进行负反馈调整之后，返回触发所述检测单元，直至所述被控对象进行了预设次数的周期运动。

优选的，所述误差获取单元，具体用于：

优选的，所述补偿单元，具体用于：

一种疲劳试验设备，包括上述任一项所述的被控对象周期运动的控制系统。

本申请的方案中，对循环周期波形的补偿速度是变速的，误差越大则补偿步长越大，使得补偿速度越块。相应的，误差越小时补偿步长越小。进而使得本申请的方案的补偿精度和补偿稳定性都较高。具体的，本申请的方案中将func1在一个周期中的输出值作为闭环反馈控制的目标量执行闭环反馈控制，以使被控对象进行一次周期运动，并检测出被控对象的被控物理量在本次周期运动过程中的各个预设位置的检测值之后，会基于各个检测值以及func0在一个周期中的输出值，获得用于反映被控对象的实际运动波形func2与func0之间的误差的N项误差项。获得了N项误差项，本申请的方案并不是直接基于N项误差项进行补偿，而是按照误差项的取值与选取的调整系数呈正相关的原则选取出对应于N项误差项的N个调整系数，并利用N项误差项以及相应的调整系数确定出对应的参数补偿项，即误差越大，用于体现补偿步长的调整系数的取值越大，使得补偿速度就越块。相应的，误差越小时补偿步长越小。确定出了N项参数补偿项之后，便可以对func1的相应参数进行负反馈调整，利用调整之后的func1作为闭环反馈控制的目标量使得被控对象执行下一次周期运动。当被控对象进行了预设次数的周期运动时，控制过程结束。可以看出，由于本申请的方案中补偿速度随着误差的增大而增大，有利于提高本申请的补偿精度和补偿稳定性，也就有利于在控制被控对象进行周期运动时，有效地降低误差。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为传统的一种正弦波实时精确复现的结构示意图；

图2为本发明中一种被控对象周期运动的控制方法的实施流程图；

图3为本发明中一种被控对象周期运动的控制方法的控制结构图；

图4为本发明中一种被控对象周期运动的控制系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种被控对象周期运动的控制方法，有利于在控制被控对象进行周期运动时，有效地降低误差。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图2，图2为本发明中一种被控对象周期运动的控制方法的实施流程图，该被控对象周期运动的控制方法可以包括以下步骤：

步骤S201：获取循环波形参数，并基于循环波形参数对理想循环波形函数发生器func0以及实际循环波形函数发生器func1进行初始化。

本申请的方案可以支持任意类型的循环周期性的波形，例如在本发明的一种具体实施方式中，理想循环波形函数发生器func0的循环波形类型可以为正弦波、方波、三角波、锯齿波、梯形波以及半正弦波中的任意一种。当然，在其他实施方式中，还可以是其他类型的循环波形。

循环波形参数，或者称为循环周期波形的参数，其具体包括的内容可以根据实际需要进行设定和调整，但通常而言，循环波形参数可以具体包括：Type：即循环波形的类型，例如常见的正弦波，方波等；Freq：循环波形的频率；Cycle：循环波形的次数，也即后续步骤S206中描述的预测次数，用于决定被控对象循环周期运动的次数；Amp：循环波形的幅值；Avr：循环波形的均值；Phase：循环波形的相位。

例如在一种具体实施方式中，func0为正弦波，疲劳试验机器按照func0的波形，控制被控对象进行往复拉伸的运动，则func0输出的函数值，或者说是y轴的值，即为被控对象的被控物理量在理论上要求达到的数值，例如该正弦波的峰值为5，表示要求被控对象的被控位置被拉伸至标准位置的右侧5cm，正弦波的谷值为-5，表示要求被控对象的被控位置处于标准位置的左侧5cm。在一个正弦波的过程中，疲劳试验机便控制被控对象的被控位置按照该正弦波的要求进行往复运动。

理想循环波形函数发生器func0的输出波形，通常可以表示为在基本函数波形的基础上，通过平移和伸缩而得到的波形。仍以正弦波为例，通过对标准的正弦波的平移和伸缩，可以得到所需要的正弦波。因此，在本发明的一种具体实施方式中，理想循环波形函数发生器func0的输出可以表示为func0＝Amp0*Buf[BufPtf+Pha0]+Avr0。其中Amp0即为获取到的循环波形参数中func0的幅值，通常可以由工作人员根据实际需要预先设定，相应的，Avr0为func0的均值，Pha0为func0的相位，也可以根据实际需要预先设定。

Buf则表示的是循环波形数组，计算机中常用带正负的整形表示，根据Type来决定数组中的具体数值，即Buf[BufPtf+Pha0]的取值取决于BufPtf+Pha0的值以及基本函数波形的类型。BufPtr表示的是循环波形数组的当前指针，初始值为0，当大于BufLen时复位为0。BufLen表示的是循环波形的数组长度。

便于理解仍然以正弦波为例，例如该正弦波数组长度为15000，即BufLen设置为15000，则BufPtf＝0时，func0的输出值等于0，当BufPtf＝3750时，func0的输出值达到峰值，BufPtf＝11250时，func0的输出值达到谷值。该例子中，Buf即表示一个基本的正弦波，通过设定Amp0，Pha0以及Avr0的取值，可以得到本申请所需要的正弦波，即func0。

相应的，实际循环波形函数发生器func1的输出可以表示为func1＝Amp1*Buf[BufPtf+Pha1]+Avr1。Amp1，Avr1以及Pha1依次为func1幅值，均值以及相位。并且可以理解的是，在进行初始化时，Amp1＝Amp0；Avr1＝Avr0；Pha1＝Pha0。

步骤S202：将func1在一个周期中的输出值作为闭环反馈控制的目标量执行闭环反馈控制，以使被控对象进行一次周期运动，并检测出被控对象的被控物理量在本次周期运动过程中的各个预设位置的检测值。

将func1初始化之后，便可以将func1在一个周期中的输出值作为闭环反馈控制的目标量执行闭环反馈控制，以使被控对象进行一次周期运动。闭环反馈控制通常可以为PID算法，例如图3的控制结构图中，便是采用PID算法，PID(func1)便是表示将func1在一个周期中的输出值作为PID控制的目标量执行PID控制。当然，其他实施方式中可以根据实际需要选用其他闭环反馈控制方法。

本申请需要检测出被控对象的被控物理量在本次周期运动过程中的各个预设位置的检测值。前述一种具体实施例中，

func0＝Amp0*Buf[BufPtf+Pha0]+Avr0。

func1＝Amp1*Buf[BufPtf+Pha1]+Avr1。并且，例如BufLen＝15000，即正弦波一个周期的数组长度设置为15000。则在实际应用中，通常可以根据计算机的每秒中断次数来决定BufPtf每次增加的步长。即在该种实施方式中，BufPtf递增的步长BufStep可以表示为BufStep＝15000/(T×计算机每秒中断次数)。其中T表示的是被控对象的运动周期，例如T为13秒，表示的是经过13秒疲劳试验机控制被控对象进行了一次往复拉伸的运动。而计算机每秒中断次数取决于计算机的性能，通常由定时器产生周期性中断，每中断一次就运行一次闭环控制算法，因此可以理解的是，每秒中断次数越高，越利于提高控制精度。并且，该种实施方式中，由于是在每次触发计算机的中断时，得到当前指针下的func1的输出值，进而基于该输出值运行一次闭环控制算法，运行完毕之后，指针增加一个步长BufStep，然后在下一次触发计算机的中断时，基于增加了一个步长BufStep的指针下对应的func1的输出值运行一次闭环控制算法，如此循环，直至指针从0增加到BufLen，可以看出，该种实施方式中，预设位置的数量便＝BufLen/BufStep。例如该例子中T为13秒，表示的是经过13秒疲劳试验机控制被控对象进行了一次往复拉伸的运动，则指针从0递增至BufLen，时间便是过去了13秒，被控对象进行了一次往复拉伸的运动，通过各个预设位置的检测值，便可以得到用于反映被控对象的实际运动波形func2，当然，该例子中得到的func2并不是一个连续的曲线，而是由BufLen/BufStep个点构成。

当然，前述的具体例子中，以正弦波为例，通过不断递增指针的方式确定出各个预设位置的检测值，常用于离散化的检测中。而在其他的一些实施方式中，可以利用其他方式实现检测，只要能够得到被控对象的被控物理量在本次周期运动过程中的各个预设位置的检测值即可，即只要能够得到func2即可，并不影响本发明的实施。例如，被控对象进行一次周期运动的过程中，采用实时检测、或者周期性检测后再拟合等方式得出被控对象的被控物理量在整个周期运动的过程中的连续运动曲线，即得到了func2，再通过选取该曲线上的预设位置的点，得出各个预设位置的检测值。

步骤S203：基于各个检测值以及func0在一个周期中的输出值，获得用于反映被控对象的实际运动波形func2与func0之间的误差的N项误差项；其中，N为正整数。

检测出被控对象的被控物理量在本次周期运动过程中的各个预设位置的检测值之后，便可以基于各个检测值以及func0在一个周期中的输出值，获得用于反映func2与func0之间的误差的N项误差项。

误差项的具体内容可以根据需要进行设定，例如图1的传统方案中，误差项便是仅包括相位差这一项。

在本发明的一种具体实施方式中，考虑到综合考虑幅值误差，均值误差以及相位误差，有利于提高后续的补偿精度，因此该种实施方式中，步骤S203可以具体为：

基于各个检测值以及func0在一个周期中的输出值，分别获得用于反映被控对象的实际运动波形func2与func0之间的幅值误差，均值误差以及相位误差的幅值误差项GapAmp，均值误差项GapAvr以及相位误差项GapPha。

当然，在其他实施方式中，误差项可以是其他内容，例如也可以是GapAmp，GapAvr以及GapPha中的任意1项或2项。此外，GapAmp可以用峰值误差项以及谷值误差这两项代替，从而进一步提高控制精度。

GapAmp，GapAvr以及GapPha的具体计算方式也可以根据需要进行设定和调整，例如在本发明的一种具体实施方式中，幅值误差项GapAmp＝(Amp2-Amp0)/Amp0，Amp2为func2的幅值，Amp0为func0的幅值；GapAvr＝(Avr2-Avr0)/Amp0，Avr2为func2的均值，Avr0为func0的均值；GapPha＝Pha2-Pha0，Pha2为func2的相位，Pha0为func0的相位。

此外，在其他实施方式中，GapAmp，GapAvr以及GapPha可以有其他的表示形式，例如GapAmp＝(Amp2-Amp0)/试验机量程。例如进行拉伸试验时，有±5cm，±20cm以及±30cm的3个档位，某次按照正弦波进行±5cm的拉伸试验时，可以理解的是Amp0即为5cm，而试验机量程则为30cm。

还需要指出的是，由于步骤S203中需要获得用于反映被控对象的实际运动波形func2与func0之间的误差的N项误差项，因此，步骤S202中的预设位置的数量也应当足够，例如前述例子中，设置了预设位置的数量为BufLen/BufStep，例如计算机每秒中断5000次，T＝10秒，BufLen＝15000，则预设位置的数量为50000。

Amp2通常可以由峰值和谷值得到，即Amp2＝|Peak-Valley|/2，相应的，Avr2＝|Peak+Valley|/2。其中，Peak表示的是func2在一个循环周期内的峰值，而Valley则表示func2在一个循环周期内的谷值。Pha2可以＝(KeyPtr2–KeyPtr0)*360/BufLen。其中，KeyPtr0表示的是在一个循环周期内，Func0达到指定值时BufPtr的值，即此时Func0的横坐标的值。常用的指定值有正弦波、三角波、锯齿波的峰值点、谷值点、穿越均值点；方波、梯形波的穿越均值点；半正弦波的峰值点。KeyPtr2则表示的是在一个循环周期内，Func2达到该指定值时BufPtr的值，即此时Func2的横坐标的值。

步骤S204：按照误差项的取值与选取的调整系数呈正相关的原则选取出对应于N项误差项的N个调整系数，并利用N项误差项以及相应的调整系数确定出对应的参数补偿项。

本申请的方案中，为了在误差较大时，加快补偿速度，而在误差较小时，降低补偿速度，按照误差项的取值与选取的调整系数呈正相关的原则选取出了对应于N项误差项的N个调整系数，进而确定出对应的参数补偿项。

例如，步骤S203中获得的误差项为GapAmp，GapAvr以及GapPha一共3项，则可以确定出幅值补偿项△Amp，均值补偿项△Avr以及相位补偿项△Pha。例如在一种具体实施方式中，可以具体为：

针对N项误差项中的GapAmp，当-a＜GapAmp≤a时，选取出的对应于GapAmp的调整系数为k1，当-b＜GapAmp≤-a或者a＜GapAmp≤b时，选取出的对应于GapAmp的调整系数为k2，当GapAmp≤-b或者b＜GapAmp时，选取出的对应于GapAmp的调整系数为k3；a，b，k1，k2以及k3均大于0，且a＜b，k1＜k2＜k3。

并且，针对N项误差项中的GapAmp，当选取出的对应于GapAmp的调整系数为k1时，确定出的对应的参数补偿项为幅值补偿项△Amp，且△Amp＝k1*Amp0；当选取出的对应于GapAmp的调整系数为k2时，确定出的△Amp＝k2*Amp0；当选取出的对应于GapAmp的调整系数为k3时，确定出△Amp＝k3*Amp0。

例如a＝0.1，b＝0.2，k1＝0.01，k2＝0.02，k3＝0.03则可以具体表示为：

如果GapAmp≤-0.2或GapAmp>0.2，则△Amp＝0.03*Amp0；

如果-0.2<GapAmp≤-0.1或0.1<GapAmp≤0.2，则△Amp＝0.02*Amp0；

如果-0.1<GapAmp<＝0.1，则△Amp＝0.01*Amp0。

并且需要强调的是，该种实施方式中，根据GapAmp的取值的不同，设置了3个不同的调整系数，即k1，k2以及k3，在其他实施方式中，可以有其他数量的调整系数，并不影响本发明的实施。此外，该实施例中，是分段式地进行调整系数的选取，其他实施方式中，可以设置为连续调整，例如k(GapAmp)表示一个连续函数，随着GapAmp的增大，k(GapAmp)的函数值不断增大，△Amp＝k(GapAmp)*Amp0。

该种实施方式中采用分段式地进行调整系数的选取，是考虑到这样的方案实施时较为简单方便。并且，根据GapAmp的取值的不同，设置了3个不同的调整系数，通常也能够满足本申请根据误差大小的不同而调整补偿速度的目的，即该例子中具有3个补偿速度档位。

同理，例如针对N项误差项中的GapAvr，例如可以具体表示为：

如果GapAvr≤-0.2或GapAvr>0.2，则△Avr＝0.03*Amp0；

如果-0.2<GapAvr≤-0.1或0.1<GapAvr≤0.2，则△Avr＝0.02*Amp0；

如果-0.1<GapAvr<＝0.1，则△Avr＝0.01*Amp0。

当然，在其他实施方式中，可以设置其他数量的对应于GapAvr的取值的调整系数，可参照上文中对于GapAmp的描述，此处不再赘述。

同理，例如针对N项误差项中的GapPha，可以具体表示为

如果GapPha≤-20°或GapAvr>20°，则△Pha＝3°*PhaStep；

如果-20°<GapPha≤-10°或10°<GapPha≤20°，则△Pha＝2°*PhaStep；

如果-10°<GapPha＝10°，则△Pha＝1°*PhaStep

此处的PhaStep表示的是相位调整1°时，在Buf中所需要调整的步长，PhaStep＝BufLen/360。

步骤S205：利用N项参数补偿项对func1的相应参数进行负反馈调整。

例如前述例子中，确定出的N项参数补偿项是：幅值补偿项△Amp，均值补偿项△Avr以及相位补偿项△Pha。

则Amp1-＝△Amp，即，将func1中的原Amp1减去△Amp之后的值作为新的Amp1。相应的Avr1-＝△Avr；Pha1-＝△Pha。

步骤S206：判断被控对象进行的周期运动的次数是否达到了预设次数，如果否，则返回执行步骤S202，如果是，则控制过程结束。

相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种被控对象周期运动的控制系统，可与上文相互对应参照。

参见图4所示，为本发明中一种被控对象周期运动的控制系统的结构示意图，包括：

初始化单元401，用于获取循环波形参数，并基于循环波形参数对理想循环波形函数发生器func0以及实际循环波形函数发生器func1进行初始化；

检测单元402，用于将func1在一个周期中的输出值作为闭环反馈控制的目标量执行闭环反馈控制，以使被控对象进行一次周期运动，并检测出被控对象的被控物理量在本次周期运动过程中的各个预设位置的检测值；

误差获取单元403，用于基于各个检测值以及func0在一个周期中的输出值，获得用于反映被控对象的实际运动波形func2与func0之间的误差的N项误差项；其中，N为正整数；

补偿单元404，用于按照误差项的取值与选取的调整系数呈正相关的原则选取出对应于N项误差项的N个调整系数，并利用N项误差项以及相应的调整系数确定出对应的参数补偿项；

补偿执行单元405，用于利用N项参数补偿项对func1的相应参数进行负反馈调整之后，返回触发检测单元402，直至被控对象进行了预设次数的周期运动。

在本发明的一种具体实施方式中，误差获取单元403，具体用于：

在本发明的一种具体实施方式中，幅值误差项GapAmp＝(Amp2-Amp0)/Amp0，Amp2为func2的幅值，Amp0为func0的幅值；GapAvr＝(Avr2-Avr0)/Amp0，Avr2为func2的均值，Avr0为func0的均值；GapPha＝Pha2-Pha0，Pha2为func2的相位，Pha0为func0的相位。

在本发明的一种具体实施方式中，补偿单元404，具体用于：

利用N项误差项以及相应的调整系数确定出对应的参数补偿项；

相应于上面的方法和系统实施例，本发明实施例还提供了一种疲劳试验设备，可以包括上述任一实施例中的被控对象周期运动的控制系统，此处不再重复说明。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种被控对象周期运动的控制方法，其特征在于，包括：

利用N项所述参数补偿项对所述func1的相应参数进行负反馈调整之后，返回执行所述将所述func1在一个周期中的输出值作为闭环反馈控制的目标量执行闭环反馈控制的操作，直至所述被控对象进行了预设次数的周期运动；

所述基于各个检测值以及所述func0在一个周期中的输出值，获得用于反映所述被控对象的实际运动波形func2与所述func0之间的误差的N项误差项，包括：

基于各个检测值以及所述func0在一个周期中的输出值，分别获得用于反映所述被控对象的实际运动波形func2与所述func0之间的幅值误差，均值误差以及相位误差的幅值误差项GapAmp，均值误差项GapAvr以及相位误差项GapPha；

所述按照误差项的取值与选取的调整系数呈正相关的原则选取出对应于N项误差项的N个调整系数，并利用N项所述误差项以及相应的调整系数确定出对应的参数补偿项，包括：

其中，针对N项误差项中的GapAmp，当选取出的对应于GapAmp的调整系数为k1时，确定出的对应的参数补偿项为幅值补偿项△Amp，且△Amp＝k1*Amp0；当选取出的对应于GapAmp的调整系数为k2时，确定出的△Amp＝k2*Amp0；当选取出的对应于GapAmp的调整系数为k3时，确定出△Amp＝k3*Amp0；Amp0为所述func0的幅值。

2.根据权利要求1所述的被控对象周期运动的控制方法，其特征在于，所述幅值误差项GapAmp＝(Amp2-Amp0)/Amp0，Amp2为所述func2的幅值，Amp0为所述func0的幅值；GapAvr＝(Avr2-Avr0)/Amp0，Avr2为所述func2的均值，Avr0为所述func0的均值；GapPha＝Pha2-Pha0，Pha2为所述func2的相位，Pha0为所述func0的相位。

3.根据权利要求1所述的被控对象周期运动的控制方法，其特征在于，所述理想循环波形函数发生器func0的循环波形类型为正弦波、方波、三角波、锯齿波、梯形波以及半正弦波中的任意一种。

4.一种被控对象周期运动的控制系统，其特征在于，包括：

补偿执行单元，用于利用N项所述参数补偿项对所述func1的相应参数进行负反馈调整之后，返回触发所述检测单元，直至所述被控对象进行了预设次数的周期运动；

所述误差获取单元，具体用于：

所述补偿单元，具体用于：

5.根据权利要求4所述的被控对象周期运动的控制系统，其特征在于，所述幅值误差项GapAmp＝(Amp2-Amp0)/Amp0，Amp2为所述func2的幅值，Amp0为所述func0的幅值；GapAvr＝(Avr2-Avr0)/Amp0，Avr2为所述func2的均值，Avr0为所述func0的均值；GapPha＝Pha2-Pha0，Pha2为所述func2的相位，Pha0为所述func0的相位。

6.一种疲劳试验设备，其特征在于，包括如权利要求4或5所述的被控对象周期运动的控制系统。