[发明专利]电液式振动模拟台自适应谐波抑制方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种波的抑制方法，具体地说是可以降低波形失真度的波的抑制方法。

背景技术

液压系统具有功率重量比和力质量比大，响应快速，系统频带宽，刚度大，抗干扰能力强，误差小，精度高等优点。因此在大位移，大激振力的情况下使用电液式振动模拟台比较多。电液式振动模拟台采用加速度控制方式，由电液伺服阀控制液压缸运动，产生振动运动，进而模拟需要的振动效果。

正弦振动试验是一种典型的力学特性试验方法，各种周期性振动都可以通过正弦振动的形式来进行研究。电液式振动模拟台在进行正弦激励振动时，输出加速度波形往往会有高次谐波，导致波形严重失真。产生波形失真的根本原因是系统中存在的非线性因素，这些非线性因素主要为伺服阀死区、连接铰间隙、连接铰摩擦力、作动器的摩擦力等。而系统由于机械加工、加工工艺、机械安装等原因，不可避免地存在诸如死区、间隙、摩擦力等非线性因素。为提高电液式振动模拟台的振动效果，降低其加速度响应信号的波形失真度，往往需要对加速度响应信号中的谐波进行抑制。

文章Adaptive feed-forward compensator for harmonic cancellation inelectro-hydraulic servo system.利用带通滤波器得到电液伺服系统中欲要抑制的谐波信号，并通过LMS算法调整权值；这些方法最大的缺点在于带通滤波器，因为经过带通滤波器得到欲要抑制的谐波信号，将不可避免地改变谐波信号的相位，而相位在谐波抑制中起着很关键的作用。文章Simon Haykin.Adaptive FilterTheory在自适应滤波器的基础上提出了基于自适应前馈补偿器的谐波抑制方法，其基本算法是LMS算法，但是这种方法会导致在陷波处系统的相位发生变化，改变系统的闭环特性，当陷波存在于系统的带宽内或附近时将导致系统的稳定裕量降低。在LMS算法中，当输入向量较大时，会遇到梯度噪声放大的问题；LMS算法的步长参数决定了算法的收敛性和稳定性，而步长参数的选择往往是收敛速度和最终失调的折衷；当LMS算法输入向量自相关矩阵的特征值分布分散时，LMS算法收敛性变差，收敛速度将很慢，且对初值的选取比较敏感。

发明内容

本发明的目的在于提供降低加速度波形失真度、提高振动试验效果的电液式振动模拟台自适应谐波抑制方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明的电液式振动模拟台自适应谐波抑制方法是加速度激励信号产生加速度信号，加速度传感器测得电液式振动模拟台的加速度响应信号，将加速度响应信号与加速度激励信号作差得到控制误差信号，谐波信号发生器产生正弦谐波信号，正弦谐波信号幅值为1，通过最小二乘算法、根据控制误差信号调整两个权值w₁和w₂，并加权于谐波信号发生器产生的正弦谐波信号及其相移90度后得到的信号，将加权后的信号作和、与加速度激励信号相加后得到的信号作用于电液式振动模拟台。

本发明电液式振动模拟台自适应谐波抑制方法还可以包括：

所述的最小二乘算法为