[发明专利]高频液压激振系统伺服控制方法及控制装置

权利要求书

1.一种高频液压激振系统伺服控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)利用双参量生成器，将激振系统的给定信号转换为位移、加速度两个分量；

(2)建立伺服控制系统的位移和加速度闭环，通过位移阶跃响应，调节位移反馈PID增益；

(3)针对激振系统的高频段，根据系统的正弦响应情况，适当调整加速度反馈增益，以提高激振系统高频特性，改善加速度波形失真度。

2.如权利要求1所述的高频液压激振系统伺服控制方法，其特征在于：所述伺服控制方法是采用FPGA单板机进行底层的快速运算和自带的40M时钟信号定时，以实现伺服控制器的一个闭环周期精确定步长；同时，根据信号的频宽要求，选择0.25ms的精确闭环周期；利用DMA方式，进行给定信号输入和多路控制信号输出，以保证给定信号的发送与控制信号采集能够不间断不丢点的实时运行。

3.如权利要求1所述的高频液压激振系统伺服控制方法，其特征在于：所述步骤(3)中实际响应与给定信号之间存在着相位差，所述加速度反馈增益的参数可设定为正值或负值。

4.如权利要求1所述的高频液压激振系统伺服控制方法，其特征在于：所述步骤(2)中所述伺服控制系统闭环后处于受控状态，其低频段以位移控制为主，高频段以加速度控制为主。

5.如权利要求1所述的高频液压激振系统伺服控制方法，其特征在于，所述步骤(1)呈现出以位移控制为主的低频段位移大加速度小和以加速度控制为主高频段位移小加速度大的两个运动特征。

6.如权利要求1所述的高频液压激振系统伺服控制方法，其特征在于：所述步骤(1)的生成器采用RC电路构建的双参量生成器或基于单自由度系统的双参量生成器。

7.一种基于上述权利要求1至6任一所述的高频液压激振系统伺服控制方法的高频液压激振系统伺服控制装置，其特征在于：所述伺服控制装置包括上位机、与所述上位机双向电连接的下位机、与所述下位机电连接的控制传感器和伺服控制机箱；

所述上位机用于用户操作和数据显示，其通过以太网与所述FPGA单板机双向电连接；

所述下位机包括FPGA单板机和信号适调模块；所述FPGA单板机为实时控制器且用于进行实时伺服闭环控制，具体是用于完成实时控制算法并采集控制信号和输出驱动信号，其由直流电源供电且与所述信号适调模块双向电连接；所述信号适调模块由所述直流电源供电，其集成有加速度适调模块、位移适调模块及功率放大模块；

所述控制传感器包括与所述加速度适调模块电连接的加速度传感器以及与所述位移适调模块电连接的位移传感器；

所述FPGA单板机发出的驱动信号由所述功率放大模块来驱动所述电液伺服阀，以推动激振系统振动；

所述伺服控制机箱用于封装所述FPGA单板机、加速度适调模块、位移适调模块、功率放大模块及直流电源。

8.如权利要求7所述的高频液压激振系统伺服控制装置，其特征在于：所述FPGA单板机是通过采集所述位移传感器和加速度传感器的信号，并输出驱动信号给所述功率放大模块，由所述功放驱动模块输出电流驱动所述电液伺服阀。