CN112444366B - 一种随机振动试验分频段混合控制方法 - Google Patents

一种随机振动试验分频段混合控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112444366B
CN112444366B CN202011441427.7A CN202011441427A CN112444366B CN 112444366 B CN112444366 B CN 112444366B CN 202011441427 A CN202011441427 A CN 202011441427A CN 112444366 B CN112444366 B CN 112444366B
Authority
CN
China
Prior art keywords
control
limit
spectrum
test
response
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011441427.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112444366A (zh
Inventor
代明香
刘青林
王东升
田光明
吴文杰
彭磊
李晓琳
邓婷
农绍宁
胡勇
赵怀耘
杨翀
朱学旺
王宇飞
周桐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Engineering Research Institute China Academy of Engineering Physics
Original Assignee
General Engineering Research Institute China Academy of Engineering Physics
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Engineering Research Institute China Academy of Engineering Physics filed Critical General Engineering Research Institute China Academy of Engineering Physics
Priority to CN202011441427.7A priority Critical patent/CN112444366B/zh
Publication of CN112444366A publication Critical patent/CN112444366A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112444366B publication Critical patent/CN112444366B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/02—Vibration-testing by means of a shake table
    • G01M7/022—Vibration control arrangements, e.g. for generating random vibrations

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

本发明专利公开了一种随机振动试验分频段混合控制方法，特别是一种具有极限控制的分频段混合控制方法，该方法能在不同频段选择使用不同控制方式实现混合控制，并综合考虑极限控制点响应对驱动信号进行均衡修正；该方法适用于随机振动环境试验；本发明首先根据分频段控制片段获得混合控制下的控制响应谱，依据已有技术获得该量级下试验系统传递函数；然后比较极限控制点响应与极限目标参数，获得驱动信号调整值；最后依据驱动信号调整值修正驱动谱，进行均衡修正，直至达到试验条件量级。

Description

一种随机振动试验分频段混合控制方法
技术领域
本发明属于数字信号处理技术领域，具体涉及一种随机振动试验分频段混合控制方法。
背景技术
随机振动试验作为模拟被试产品工作振动环境的有效手段，是振动试验发展的重要阶段。在试验技术发展过程中，已经形成了不同的控制方式，如单点控制、多点控制等，而不同的控制方式可以对试验件产生不同的的试验效果。实际工程应用中，或者因为试验件各部分响应的差异，期望试验时试验件在各频段有不同的试验效果，尤其对一些重要部件，需要通过采用极限控制避免让产品受到过强的力学应力造成损坏，然而现有技术中却不具备能够进行混合控制的方法。
为了解决以上问题我方研发出了一种随机振动试验分频段混合控制方法。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种随机振动试验分频段混合控制方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种随机振动试验分频段混合控制方法，包括以下步骤：
S1、根据随机振动试验条件，使用参考谱Gr(f)生成时间历程为x0(t)的低量级驱动信号进行随机振动自检试验，激励被试产品；
S2、实测各控制点响应信号yR(t)，设定n个控制点及m个极限控制点，n个控制点的响应分别为yR-C1(t)、yR-C2(t)、…、yR-Cn(t)，m个极限控制点的响应分别为yR-L1(t)、yR-L2(t)、…、yR-Lm(t)；
S3、
a、根据试验控制策略，构建分频段控制片段，每一个片段都由高、低频率两点定义，每个频段按照需求选择控制方式；以β种控制方式混合控制，控制带宽为fLow～fHigh，其中fLow≤f≤f1频段采用F1(f)控制，f1＜f≤f2频段采用F2(f)控制，…，fβ-1＜f≤fHigh频段采用Fβ(f)控制，控制响应谱Gy(f)为：
Figure GDA0003651858140000021
其中，
Figure GDA0003651858140000022
Figure GDA0003651858140000023
…
Figure GDA0003651858140000024
式中，Gy-Cn(f),n＝1,2,…,n为控制点的响应谱，下同Gy-Lm(f),m＝1,2,…,m对应为极限控制点的响应谱；
b、利用驱动谱获得振动试验系统的传递函数H(f)为：
H(f)＝Gy(f)/Gr(f)
S4、
a、利用极限控制点的响应谱与极限目标谱进行比较；m个极限控制点受m段极限目标谱限制，分别为
Figure GDA0003651858140000025
极限带宽对应为fL1～fL1'、fL2～fL2'、…、fLm～fLm'，其中fm-1'≤fm；若极限控制响应谱
Figure GDA0003651858140000026
超出极限目标值，则生成参数
Figure GDA0003651858140000027
为负，以在该极限频段内减少驱动信号；
b、若极限控制点响应低于极限目标值，生成的参数
Figure GDA0003651858140000031
不影响驱动信号的均衡修正；
S5、利用步骤S3获得的传递函数H(f)和步骤S4获得的参数
Figure GDA0003651858140000032
修正驱动谱为Gd(f)，生成低量级驱动信号x-15(t)；重复步骤S2至步骤S4，获得n个控制点的响应
Figure GDA0003651858140000033
并更新控制响应谱
Figure GDA0003651858140000034
和传递函数H(f)；
S6、控制响应谱
Figure GDA0003651858140000035
与低量级试验条件Gr-15(f)进行比较及极限控制响应谱
Figure GDA0003651858140000036
与低量级极限目标谱
Figure GDA0003651858140000037
进行比较，若不满足允差要求，则返回步骤S5重新循环；
S7、若满足条件允差要求，则提高试验量级进行随机振动试验；返回步骤S5重新循环，直到达到规定的试验量级，且满足条件允差。
本发明的有益效果在于：
本发明的一种随机振动试验分频段混合控制方法，能够满足试验件在不同频段期望完成的不同试验效果，尤其对于一些重要部件，通过采用极限控制避免让产品受到过强的力学应力造成损坏。
附图说明
图1为本申请的方法流程示意图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示，一种随机振动试验分频段混合控制方法，包括以下步骤：
S1、根据随机振动试验条件，使用参考谱Gr(f)生成时间历程为x0(t)的低量级驱动信号进行随机振动自检试验，激励被试产品；
S2、实测各控制点响应信号yR(t)，以n个控制点及m个极限控制点为例，n个控制点的响应分别为yR-C1(t)、yR-C2(t)、…、yR-Cn(t)，m个极限控制点的响应分别为yR-L1(t)、yR-L2(t)、…、yR-Lm(t)；
S3、
a、根据试验控制策略，构建分频段控制片段，每一个片段都由高、低频率两点定义，每个频段按照需求选择控制方式；以β种控制方式混合控制为例，控制带宽为fLow～fHigh，其中fLow≤f≤f1频段采用F1(f)控制，f1＜f≤f2频段采用F2(f)控制，…，fβ-1＜f≤fHigh频段采用Fβ(f)控制，控制响应谱Gy(f)为：
Figure GDA0003651858140000041
其中，
Figure GDA0003651858140000042
Figure GDA0003651858140000043
…
Figure GDA0003651858140000044
式中，Gy-Cn(f),n＝1,2,…,n为控制点的响应谱，下同Gy-Lm(f),m＝1,2,…,m对应为极限控制点的响应谱；
b、利用驱动谱获得振动试验系统的传递函数H(f)为：
H(f)＝Gy(f)/Gr(f)
S4、
a、利用极限控制点的响应谱与极限目标谱进行比较；m个极限控制点受m段极限目标谱限制，分别为
Figure GDA0003651858140000045
极限带宽对应为fL1～fL1'、fL2～fL2'、…、fLm～fLm'，其中fm-1'≤fm；若极限控制响应谱
Figure GDA0003651858140000051
超出极限目标值，则生成参数
Figure GDA0003651858140000052
为负，以在该极限频段内减少驱动信号；
b、若极限控制点响应低于极限目标值，生成的参数
Figure GDA0003651858140000053
不影响驱动信号的均衡修正；
S5、利用步骤S3获得的传递函数H(f)和步骤S4获得的参数
Figure GDA0003651858140000054
修正驱动谱为Gd(f)，生成低量级驱动信号x-15(t)；重复步骤S2至步骤S4，获得n个控制点的响应
Figure GDA0003651858140000055
并更新控制响应谱
Figure GDA0003651858140000056
和传递函数H(f)；
S6、控制响应谱
Figure GDA0003651858140000057
与低量级试验条件Gr-15(f)进行比较及极限控制响应谱
Figure GDA0003651858140000058
与低量级极限目标谱
Figure GDA0003651858140000059
进行比较，若不满足允差要求，则返回步骤S5重新循环；
S7、若满足条件允差要求，则提高试验量级(如-12dB)进行随机振动试验；返回步骤S5重新循环，直到达到规定的试验量级(0dB)，且满足条件允差。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (1)

1.一种随机振动试验分频段混合控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据随机振动试验条件，使用参考谱Gr(f)生成时间历程为x0(t)的低量级驱动信号进行随机振动自检试验，激励被试产品；
S2、实测各控制点响应信号yR(t)，设定n个控制点及m个极限控制点，n个控制点的响应分别为yR-C1(t)、yR-C2(t)、…、yR-Cn(t)，m个极限控制点的响应分别为yR-L1(t)、yR-L2(t)、…、yR-Lm(t)；
S3、
a、根据试验控制策略，构建分频段控制片段，每一个片段都由高、低频率两点定义，每个频段按照需求选择控制方式；以β种控制方式混合控制，控制带宽为fLow～fHigh，其中fLow≤f≤f1频段采用F1(f)控制，f1＜f≤f2频段采用F2(f)控制，…，fβ-1＜f≤fHigh频段采用Fβ(f)控制，控制响应谱Gy(f)为：
Figure FDA0003651858130000011
其中，
Figure FDA0003651858130000012
Figure FDA0003651858130000013
…
Figure FDA0003651858130000014
式中，Gy-Cn(f),n＝1,2,…,n为控制点的响应谱，下同Gy-Lm(f),m＝1,2,…,m对应为极限控制点的响应谱；
b、利用驱动谱获得振动试验系统的传递函数H(f)为：
H(f)＝Gy(f)/Gr(f)
S4、
a、利用极限控制点的响应谱与极限目标谱进行比较；m个极限控制点受m段极限目标谱限制，分别为
Figure FDA0003651858130000021
极限带宽对应为fL1～fL1'、fL2～fL2'、…、fLm～fLm'，其中fm-1'≤fm；若极限控制响应谱
Figure FDA0003651858130000022
超出极限目标值，则生成参数
Figure FDA0003651858130000023
为负，以在该极限频段内减少驱动信号；
b、若极限控制点响应低于极限目标值，生成的参数
Figure FDA0003651858130000024
不影响驱动信号的均衡修正；
S5、利用步骤S3获得的传递函数H(f)和步骤S4获得的参数
Figure FDA0003651858130000025
修正驱动谱为Gd(f)，生成低量级驱动信号x-15(t)；重复步骤S2至步骤S4，获得n个控制点的响应
Figure FDA0003651858130000026
并更新控制响应谱
Figure FDA0003651858130000027
和传递函数H(f)；
S6、控制响应谱
Figure FDA0003651858130000028
与低量级试验条件Gr-15(f)进行比较及极限控制响应谱
Figure FDA0003651858130000029
与低量级极限目标谱
Figure FDA00036518581300000210
进行比较，若不满足允差要求，则返回步骤S5重新循环；
S7、若满足条件允差要求，则提高试验量级进行随机振动试验；返回步骤S5重新循环，直到达到规定的试验量级，且满足条件允差。
CN202011441427.7A 2020-12-08 2020-12-08 一种随机振动试验分频段混合控制方法 Active CN112444366B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011441427.7A CN112444366B (zh) 2020-12-08 2020-12-08 一种随机振动试验分频段混合控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011441427.7A CN112444366B (zh) 2020-12-08 2020-12-08 一种随机振动试验分频段混合控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112444366A CN112444366A (zh) 2021-03-05
CN112444366B true CN112444366B (zh) 2022-07-12

Family

ID=74740224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011441427.7A Active CN112444366B (zh) 2020-12-08 2020-12-08 一种随机振动试验分频段混合控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112444366B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105092197A (zh) * 2015-06-19 2015-11-25 北京航天斯达科技有限公司 一种多自由度正弦振动控制方法及控制器
CN107367364A (zh) * 2017-06-30 2017-11-21 中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所 一种高加速振动谱形设计方法
CN107554229A (zh) * 2017-09-04 2018-01-09 吉林大学 一种整车悬架的分频控制方法
CN108254147A (zh) * 2018-01-22 2018-07-06 浙江大学 振动台反馈信号分频段调幅系统

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5796849A (en) * 1994-11-08 1998-08-18 Bolt, Beranek And Newman Inc. Active noise and vibration control system accounting for time varying plant, using residual signal to create probe signal
US6622099B2 (en) * 2000-08-14 2003-09-16 Kollmorgen Corporation Frequency domain auto-tune for an internal motor controller
US6763310B2 (en) * 2001-05-14 2004-07-13 CENTRE DE RECHERCHE INDUSTRIELLE DU QUéBEC Modal analysis method and apparatus therefor
CN103399974B (zh) * 2013-06-24 2016-04-06 中国电子科技集团公司第十研究所 量化比较随机振动仿真数据与实验数据的方法
CN106493058B (zh) * 2017-01-12 2018-08-14 中国工程物理研究院总体工程研究所 限制峰值比的随机振动信号生成方法
CN106950047B (zh) * 2017-03-09 2018-12-18 西安交通大学 振动加速度信号频谱的可视化分析方法
CN107782520B (zh) * 2017-09-22 2019-08-30 上海卫星工程研究所 微小卫星随机振动试验下凹控制方法
CN109029886B (zh) * 2018-07-17 2019-12-03 浙江大学 一种振动台加速度频响函数测量方法
CN109828033B (zh) * 2019-01-08 2021-08-03 上海卫星工程研究所 基于振动响应相似度分析的损伤识别方法和系统
CN109799051B (zh) * 2019-01-30 2021-02-19 航天科工防御技术研究试验中心 一种多轴振动相干函数谱的处理方法及系统
CN110031171B (zh) * 2019-04-30 2020-08-18 中国工程物理研究院总体工程研究所 一种电动振动台冲击响应谱试验的加权控制方法
CN110657934B (zh) * 2019-09-24 2020-08-18 浙江大学 一种电动振动台在线修正迭代控制方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105092197A (zh) * 2015-06-19 2015-11-25 北京航天斯达科技有限公司 一种多自由度正弦振动控制方法及控制器
CN107367364A (zh) * 2017-06-30 2017-11-21 中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所 一种高加速振动谱形设计方法
CN107554229A (zh) * 2017-09-04 2018-01-09 吉林大学 一种整车悬架的分频控制方法
CN108254147A (zh) * 2018-01-22 2018-07-06 浙江大学 振动台反馈信号分频段调幅系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN112444366A (zh) 2021-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105911869A (zh) 一种基于干扰观测的快速反射镜扰动抑制方法
US20160063151A1 (en) Method for Determining a Model of an Output Quantity of a Technical System
CN112444366B (zh) 一种随机振动试验分频段混合控制方法
CN104165141A (zh) 压缩机的控制方法及控制装置
CN111044962B (zh) 一种基于fft的带宽平坦度校准方法
CN112818619A (zh) 一种耳机主动降噪的仿真方法及装置
CN110988399A (zh) 加速度计补偿方法
CN106898342A (zh) 一种用于主动噪声均衡控制的临界频带幅值增益优化方法
CN113128116B (zh) 可用于轻量级神经网络的纯整型量化方法
CN110348157A (zh) 动态比较器的噪声仿真方法及系统
CN102049729B (zh) 一种研磨方法
US5216589A (en) Adaptive apparatus
US20210336615A1 (en) Pwm waveform generation device and method thereof
CN114967444A (zh) 一种具有极限控制的加权随机振动控制方法
CN112067953A (zh) 一种提升变电站局部放电定向精度的方法及系统
CN113765559A (zh) 一种dbf相控阵天线的校正方法及系统
CN111342777A (zh) 混频器有效供电电压计算方法
CN104242872A (zh) 一种信号处理方法及装置
CN113138417B (zh) 一种基于力信号反馈的扫描信号自动校正方法及装置
CN100347619C (zh) 最佳指令生成装置
CN112798229B (zh) 一种气动光学效应自适应矫正系统的评估方法
CN117451584B (zh) 一种结晶颗粒在线监测系统
US10730613B2 (en) Regulation system for controlling the vibratory behavior and/or the twisting stability of a drivetrain, a rotorcraft fitted with such a regulation system, and an associated regulation method
CN110146837A (zh) 频点列表生成方法、系统及装置
CN114114923B (zh) 控制参数的确定方法、确定装置、压缩机系统和存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant