CN114967444A - 一种具有极限控制的加权随机振动控制方法 - Google Patents

一种具有极限控制的加权随机振动控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114967444A
CN114967444A CN202210471842.XA CN202210471842A CN114967444A CN 114967444 A CN114967444 A CN 114967444A CN 202210471842 A CN202210471842 A CN 202210471842A CN 114967444 A CN114967444 A CN 114967444A
Authority
CN
China
Prior art keywords
control
limit
response
spectrum
low
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.)
Pending
Application number
CN202210471842.XA
Other languages
English (en)
Inventor
代明香
李晓琳
邓婷
毛勇建
严侠
郑敏
陈新发
刘青林
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 CN202210471842.XA priority Critical patent/CN114967444A/zh
Publication of CN114967444A publication Critical patent/CN114967444A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
    • G05B13/042—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators in which a parameter or coefficient is automatically adjusted to optimise the performance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

本发明公开了一种具有极限控制的加权随机振动控制方法，该方法首先根据分频段加权控制组合获得控制响应谱，依据现有技术获得初始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值，并结合控制响应结果获得驱动信号调整参数；最后依据该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；本申请方法能在不同频段选择使用不同控制权重，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，根据各类传感器的幅频特性有针对性的分频段加权，在试验时在各频段有最佳的控制效果，同时，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。

Description

一种具有极限控制的加权随机振动控制方法
技术领域
本发明涉及随机振动试验技术领域，尤其涉及一种具有极限控制的加权随机振动控制方法。
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，已经有多种类型传感器用于响应测试，如加速度传感器、位移传感器等。现有的随机振动试验通常采用多个同类传感器作多点平均控制，或是采用全频带加权分配各传感器响应贡献以达到较好的控制效果。这样可能会存在某个控制点在某个频率段出现欠试验或过试验的现象。
因此需要研发出一种具有极限控制的加权随机振动控制方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题设计了一种具有极限控制的加权随机振动控制方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种具有极限控制的加权随机振动控制方法，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)，设控制点为i个、极限控制点为j个，i个控制点的响应分别为yC1(t)、yC2(t)、…、yCi(t)，j个极限控制点的响应分别为为yL1(t)、yL2(t)、…、yLj(t)；
S3、当试验使用多个传感器且控制方法为加权平均时，根据各控制点在加权平均中的权重构建分频段控制片段，每一个片段都由高、低频率两点定义，每个频段按照需求设置加权系数；设以n段加权平均控制，控制带宽为fLow～fHigh，其中fLow≤f≤f1频段采用加权组合A控制，f1＜f≤f2频段采用加权组合B控制，…，fn-1＜f≤fHigh频段采用加权组合N控制，控制响应谱Gy(f)为：
Figure BDA0003622919330000021
其中，
Figure BDA0003622919330000022
式中，ai为各控制点在fLow≤f≤f1频段中所占权重，bi为各控制点在f1＜f≤f2频段中所占权重，以此类推，ni为各控制点在fn-1＜f≤fHigh频段中所占权重，GCi(f),i＝1,2,…,i为控制点的响应谱，下同GLj(f),j＝1,2,…,j对应为极限控制点的响应谱；
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) (3)
S4、利用极限控制点的响应谱与极限目标谱进行比较；j个极限控制点受j段极限目标谱限制，分别为
Figure BDA0003622919330000023
极限带宽对应为fL1～fL1'、fL2～fL2'、…、fLj～fLj'，其中fj-1'≤fj；若第j个极限控制点的响应谱
Figure BDA0003622919330000024
超出极限目标值，则生成负参数
Figure BDA0003622919330000025
以在该极限频段内减少驱动信号；
若极限控制点响应低于极限目标值，生成的参数
Figure BDA0003622919330000031
为0，不影响驱动信号的均衡修正；
S5、利用步骤S3获得的参数H(f)和步骤S4获得的参数
Figure BDA0003622919330000032
修正驱动谱为Gd(f)，生成低量级驱动信号xk(t)，k表示当前量级；重复步骤2至步骤4，获得i个控制点的响应
Figure BDA0003622919330000033
并更新控制响应谱
Figure BDA0003622919330000034
和传递函数H(f)；
S6、控制响应谱
Figure BDA0003622919330000035
与低量级试验条件
Figure BDA0003622919330000036
进行比较，及限制控制响应谱
Figure BDA0003622919330000037
与低量级极限目标谱
Figure BDA0003622919330000038
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：
本申请首先根据分频段加权控制组合获得控制响应谱，依据现有技术获得初始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值，并结合控制响应结果获得驱动信号调整参数；最后依据该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；在频率很低时，主要用位移传感器做控制，频率较大时，则采用加速度传感器做控制，根据各类传感器的幅频特性有针对性的分频段加权，在试验时在各频段有最佳的控制效果，同时，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，避免出现控制点在某个频率段出现欠试验或过试验的现象。
附图说明
图1为本发明的流程示意图；
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。
如图1所示，一种具有极限控制的加权随机振动控制方法，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)，设控制点为i个、极限控制点为j个，i个控制点的响应分别为yC1(t)、yC2(t)、…、yCi(t)，j个极限控制点的响应分别为为yL1(t)、yL2(t)、…、yLj(t)；
S3、当试验使用多个传感器且控制方法为加权平均时，根据各控制点在加权平均中的权重构建分频段控制片段，每一个片段都由高、低频率两点定义，每个频段按照需求设置加权系数；设以n段加权平均控制，控制带宽为fLow～fHigh，其中fLow≤f≤f1频段采用加权组合A控制，f1＜f≤f2频段采用加权组合B控制，…，fn-1＜f≤fHigh频段采用加权组合N控制，控制响应谱Gy(f)为：
Figure BDA0003622919330000051
其中，
Figure BDA0003622919330000052
式中，ai为各控制点在fLow≤f≤f1频段中所占权重，bi为各控制点在f1＜f≤f2频段中所占权重，以此类推，ni为各控制点在fn-1＜f≤fHigh频段中所占权重，
GCi(f),i＝1,2,…,i为控制点的响应谱，下同GLj(f),j＝1,2,…,j对应为极限控制点的响应谱；
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) (3)
S4、利用极限控制点的响应谱与极限目标谱进行比较；j个极限控制点受j段极限目标谱限制，分别为
Figure BDA0003622919330000061
极限带宽对应为fL1～fL1'、fL2～fL2'、…、fLj～fLj'，其中fj-1'≤fj；若第j个极限控制点的响应谱
Figure BDA0003622919330000062
超出极限目标值，则生成负参数
Figure BDA0003622919330000063
以在该极限频段内减少驱动信号；
若极限控制点响应低于极限目标值，生成的参数
Figure BDA0003622919330000064
为0，不影响驱动信号的均衡修正；
S5、利用步骤S3获得的参数H(f)和步骤S4获得的参数
Figure BDA0003622919330000065
修正驱动谱为Gd(f)，生成低量级驱动信号xk(t)，k表示当前量级，(k可以取如-15dB)；重复步骤2至步骤4，获得i个控制点的响应
Figure BDA0003622919330000066
并更新控制响应谱
Figure BDA0003622919330000067
和传递函数H(f)；
S6、控制响应谱
Figure BDA0003622919330000068
与低量级试验条件
Figure BDA0003622919330000069
进行比较，及限制控制响应谱
Figure BDA00036229193300000610
与低量级极限目标谱
Figure BDA00036229193300000611
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(如将k取值为-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(k取值为0dB)，且满足条件允差。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种具有极限控制的加权随机振动控制方法，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)，设控制点为i个、极限控制点为j个，i个控制点的响应分别为yC1(t)、yC2(t)、…、yCi(t)，j个极限控制点的响应分别为为yL1(t)、yL2(t)、…、yLj(t)；
S3、当试验使用多个传感器且控制方法为加权平均时，根据各控制点在加权平均中的权重构建分频段控制片段，每一个片段都由高、低频率两点定义，每个频段按照需求设置加权系数；设以n段加权平均控制，控制带宽为fLow～fHigh，其中fLow≤f≤f1频段采用加权组合A控制，f1＜f≤f2频段采用加权组合B控制，…，fn-1＜f≤fHigh频段采用加权组合N控制，控制响应谱Gy(f)为：
Figure FDA0003622919320000011
其中，
Figure FDA0003622919320000012
式中，ai为各控制点在fLow≤f≤f1频段中所占权重，bi为各控制点在f1＜f≤f2频段中所占权重，以此类推，ni为各控制点在fn-1＜f≤fHigh频段中所占权重，GCi(f),i＝1,2,…,i为控制点的响应谱，下同GLj(f),j＝1,2,…,j对应为极限控制点的响应谱；
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) (3)
S4、利用极限控制点的响应谱与极限目标谱进行比较；j个极限控制点受j段极限目标谱限制，分别为
Figure FDA0003622919320000021
极限带宽对应为fL1～fL1'、fL2～fL2'、…、fLj～fLj'，其中fj-1'≤fj；若第j个极限控制点的响应谱
Figure FDA0003622919320000022
超出极限目标值，则生成负参数
Figure FDA0003622919320000023
以在该极限频段内减少驱动信号；
若极限控制点响应低于极限目标值，生成的参数
Figure FDA0003622919320000024
为0，不影响驱动信号的均衡修正；
S5、利用步骤S3获得的参数H(f)和步骤S4获得的参数
Figure FDA0003622919320000025
修正驱动谱为Gd(f)，生成低量级驱动信号xk(t)，k表示当前量级；重复步骤2至步骤4，获得i个控制点的响应
Figure FDA0003622919320000026
并更新控制响应谱
Figure FDA0003622919320000027
和传递函数H(f)；
S6、控制响应谱
Figure FDA0003622919320000028
与低量级试验条件
Figure FDA0003622919320000029
进行比较，及限制控制响应谱
Figure FDA00036229193200000210
与低量级极限目标谱
Figure FDA00036229193200000211
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。
CN202210471842.XA 2022-04-29 2022-04-29 一种具有极限控制的加权随机振动控制方法 Pending CN114967444A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210471842.XA CN114967444A (zh) 2022-04-29 2022-04-29 一种具有极限控制的加权随机振动控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210471842.XA CN114967444A (zh) 2022-04-29 2022-04-29 一种具有极限控制的加权随机振动控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114967444A true CN114967444A (zh) 2022-08-30

Family

ID=82979511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210471842.XA Pending CN114967444A (zh) 2022-04-29 2022-04-29 一种具有极限控制的加权随机振动控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114967444A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108024179B (zh) 音频系统
US8654992B2 (en) Sound processing apparatus, method for correcting phase difference, and computer readable storage medium
KR20200015736A (ko) 서브 샘플링된 선형화 시스템
US20090058426A1 (en) Electromagnetic shielding defect monitoring system and method for using the same
Zhang et al. Improved over-the-air phased array calibration based on measured complex array signals
CN104407337B (zh) 面向转弯机动目标的数据滤波方法及系统
US11245478B1 (en) Method and system for determining relative complex gain of channels in phase array antenna
US10712414B2 (en) Apparatus and method for analyzing spectrum
CN114967444A (zh) 一种具有极限控制的加权随机振动控制方法
CN109990885A (zh) 在线参数调整称重方法及系统和存储介质
EP3675442B1 (en) Method for automatically adjusting the gain of a multi-stage equalizer of a serial data receiver
DE102015101741B4 (de) Verstärker mit Offset-Kompensation
US10666268B2 (en) Real time clock with neural network correction of temperature-based changes in frequency
US20120300580A1 (en) Direct field acoustic testing system, controls, and method
CN113189529A (zh) 电流传感器的校准方法和装置
US6490535B1 (en) Method and apparatus for calibrating an instrument
CN110031171A (zh) 一种电动振动台冲击响应谱试验的加权控制方法
JP2023100195A (ja) アレーアンテナの学習モデル生成方法及び学習モデル生成プログラム
CN112444366B (zh) 一种随机振动试验分频段混合控制方法
JP5663359B2 (ja) フェージングシミュレータ、移動体通信端末試験システム、及びフェージング処理方法
CN113959549B (zh) 称重数据处理方法、装置及存储介质
CN111723521B (zh) 基于gan网络的有限口径数据恢复为全口径数据的方法
US11573549B2 (en) Configuration method and configuration system
EP2131510B1 (en) System and method for determining radio frequency receiver sensitivity
US9766314B2 (en) Systems and methods for design of magnetic resonance imaging slice-select pulses

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