数字化振动台体运动学分析及控制仿真技术研究

摘要

数字化振动台可以解决抗震振动试验常出现的欠试验和过试验以及弥补因各种因素造成试件某些部位的数据难以收集等问题，同时也可以指导试验前对实体振动台进行复杂的调试，从而可以提高试验精度也为抗震试验领域节约大量资金。在大量文献中发现，研究学者基本都是对电动振动台，很少对液压振动台完整建模。本文以西安建筑科技大学草堂校区实验室的液压地震模拟振动台为研究对象，建立数字化振动台仿真模型。主要研究内容如下： （1）应用RPY变换以及牛顿-泰勒展开法，完成对振动台体的运动学正反解求解，根据求解结果建立计算驱动方向的位移矢量系统模型，并且应用各自由度方向的正弦波形验证系统模型的有效性。 （2）对振动台控制系统的三参量发生器、压伺服控制部分等进行详细分析，建立数学模型，并且基于极点配置原理对三参量控制器进行设计，同时对系统模型中的相关参数进行求解，应用Matlab/Simulink对控制系统建模，并且与实体振动台空台进行对比，验证控制系统模型的有效性。 （3）应用 Solidworks软件建立数字化振动台的三维机械模型，并利用SimMechanics/Soildworks转换端口将其导入到SimMechanics之中，与控制系统模型对接，建立数字化振动台整体仿真模型，实现数字化振动台可视化。 本文通过各自由度方向正弦波形验证得出，计算驱动方向的位移矢量系统模型中的自由度合成分解精度较好，耦合性比较低，从而说明此模型有效合理。与此同时，三参量控制系统模型频响图与实体振动台空台上采集的数据拟合的频响图对比，二者误差约为9.83%，由此断定控制模型符合实情。

目录

第一个书签之前