高长虹， 何 彪， 熊 珊

(航空工业庆安集团有限公司，陕西西安 710077)

引言

液压振动台具有出力大、行程长、速度高等优点，已成为重要的振动模拟试验设备[1-3]。基于线性控制理论提出的三状态控制(TVC)是其常用的控制方法，主要包括反馈和前馈两部分，反馈部分用来抑制干扰和保证系统稳定，前馈部分用来拓展频宽，提高跟踪精度。然而实际系统受非线性及外界干扰等因素影响，限制了其拓展系统频宽能力，难以满足高精度加速度波形复现要求[4-6]。为提高波形复现精度，离线迭代控制、MCS控制和自适应逆控制等控制方法[7-9]被提出，但存在提前破坏试件、收敛速度慢、算法稳定性等问题，实际控制效果受到较大影响。基于模型的前馈控制方法也得到了不少学者的关注[10-12]，如PLUMMER[10]在冗余液压振动台上通过液压缸近似线性逆模型前馈降低液压缸动态部分影响；NAKATA[11]在单轴地震模拟台上考虑基础柔性建立线性化逆传函模型进行前馈，实现加速度精确跟踪等。

本研究采用基于非线性逆模型的动力学前馈方法，结合三状态反馈及内力镇定控制对具有8条液压缸驱动的冗余振动台进行加速度控制，实现期望的加速度信号跟踪复现，并仿真对比分析采用传统TVC控制下系统的控制性能。

1 液压振动台系统简介

如图1所示，该振动台由8套液压驱动系统、上平台和基础等组成。台面加工4个角用于安装水平和垂向液压缸上铰支座，每条液压缸与上平台及基础间通过球铰连接。……