新型电磁振动台低频振动控制研究
2018-06-25谢宝莹杨斌堂杨诣坤曹逢雨易思成
噪声与振动控制 2018年3期
谢宝莹,杨斌堂,杨诣坤,曹逢雨,易思成
(上海交通大学 机械系统与振动国家重点实验室,上海 200240)
振动台在航空、航天、汽车、铁路等领域中广泛应用,通过模拟环境振动,可对各类结构与设备进行故障诊断、可靠性测试与疲劳测试。随着现代科技的发展,高性能振动台的开发显得尤为重要。电磁振动台具有响应灵敏,频率范围宽,输出加速度大等特点,且驱动环节靠电磁能实现,控制方便,在宽频测试中应用广泛[1]。但传统电磁振动台存在行程小、难以实现5 Hz以下低频振动、波形失真严重等问题。如英国Ling公司的电磁振动台,工作原理基于音圈电机,动子工作时处于悬浮状态,因此无法实现5 Hz以下低频振动且驱动位移较小。针对此问题,上海交通大学杨斌堂等[2–4]设计了一种基于共轭等径凸轮型复合磁能往复摆驱动方法的新型电磁振动台,可以实现大位移、低频5 Hz以下及高至五千赫兹的宽频振动输出,对于电磁振动台的发展具有重要意义。
开环工况下,新型电磁振动台在低频、大位移输出时存在复杂的磁滞非线性问题,波形失真较大,影响了振动台的低频输出性能。为降低磁滞非线性因素对系统的影响,现有文献已提出并实验验证了两种解决方案。一种是基于磁滞逆模型的前馈控制方法,以磁滞模型的精确辨识为前提。Mohammad Al Janaideh等[5]根据Prandtl-Ishlinskii模型获得了磁滞逆模型,将其作为前馈控制器,仿真结果显示,该方法可有效补偿磁滞非线性,但磁滞建模过程复杂。……
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