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《浙江大学》 2006年
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多轴向多激励随机振动高精度控制研究

叶凌云  
【摘要】:长期以来,多轴向多激励随机振动控制都存在着低频和共振点处精度不高,稳定性较差的问题,从而限制了多轴向多激励振动的应用。通过对控制流程的分析可以发现,影响控制精度的关键问题在于两个方面,一是系统频响函数矩阵估计在低频段和共振点处精度较差,从而导致前馈控制矩阵存在较大误差,影响了控制精度:二是闭环控制为满足控制实时性要求,采用响应信号功率谱误差直接补偿的方式,这样的控制方法将干扰引入控制回路从而导致控制精度受到限制,控制鲁棒性较差。 针对上述两个问题本文提出了利用多抽样率理论产生多尺度的频响函数矩阵估计来减少估计的偏度误差,并结合最小方差融合理论来减少频响函数矩阵估计的方差,有效提高频响函数矩阵估计精度;提出了基于X滤波的多轴向多激励振动控制自适应逆结构,算法给出了一个简单的自适应逆控制率,克服了直接对频响函数矩阵求逆所带来的精度和计算速度的问题,同时该控制算法不易受到外部干扰,具有较强鲁棒性。 此外,在基于多并行计算结构的轴振动控制器工程实现中,各模块消息通讯效率低,数据传输速度慢的问题制约了控制实时性。本文研制了一种具有自主知识产权仪器总线,该总线采用双总线结构,消息和数据可以同时传输,独特的非破坏性逐位消息仲裁机制极大提高了消息通讯的灵活性,实现多主通讯功能,从而极大提高了信号和消息的传输速度,能够满足多轴控制器内部通讯要求。 论文主要研究内容如下: 第一章:论述了研究课题的意义和基础,综述了多轴向多激励随机振动控制理论研究和技术发展的国外研究现状,简述了主要研究工作。 第二章:通过理论分析和时、频域建模方法比较,阐明了采用频响函数建模的可行性和优点。在此基础上,给出了当存在不同类型外部干扰时,多轴向多激励振动系统最优频响函数估计方法,通过建立一个两轴向两激励振动系统模型进行仿真实验,并对结果进行了分析。 第三章:分析了应用多抽样率法提高频响函数估计的原理,提出采用多抽
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TB535.1

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