[发明专利]一种振动载荷快速复现控制方法

权利要求书

1.一种振动载荷快速复现控制方法，其特征在于，包括：

试验前准备：

S1、试验参数设置；进入下一步骤；

S2、频响函数样本库构建；进入下一步骤；

试验进行阶段；

S3、实时采集振动载荷帧信号；进入下一步骤；

S4、振动载荷帧信号频域加窗处理；进入下一步骤；

S5、当前帧信号发送至远端机；进入下一步骤；

S6、远端机接收当前帧信号，并接收上一帧信号；分别进入步骤S7和S8；

S7、目标谱计算，将获取的振动载荷作为远端机的控制目标谱；进入步骤S12；

S8、目标波转换与过渡段处理；进入下一步骤；

S9、驱动帧信号计算与加窗；进入下一步骤；

S10、驱动帧信号拼接与输出；进入下一步骤；

S11、控制谱计算；

S12、根据目标谱计算结果和控制谱计算结果，生成频域误差窗函数，进入步骤S9；

S13、依次经步骤12、步骤9、步骤10后即可实现振动载荷复现，之后可根据试验时间停止试验。

2.根据权利要求1所述的一种振动载荷快速复现控制方法，其特征在于，步骤S1中，试验参数包括试验基本信息、工作路径，试验基本信息包括振动载荷参数、控制参数、通道参数、频响函数估计参数、安全参数；振动载荷参数包括采样周期、每帧点数、谱线数、频率上下限；控制参数包括频域修正系数、频响函数非线性补偿系数组；通道参数包括输入通道选择、测量模式选择、加速度信号灵敏度系数、输出通道选择；频响函数估计参数包括辨识驱动信号长度、平均次数、更新权重；安全参数包括最大加速度和最大驱动电压。

3.根据权利要求1所述的一种振动载荷快速复现控制方法，其特征在于，步骤S2中，频响函数样本库构建包括：预先连续发送不同量级的与参考谱谱形一致的随机粉噪声驱动信号，并采集控制点加速度响应的数据，按照频响函数估计方法，获得系统在不同试验量级的频响函数样本库。

4.根据权利要求1所述的一种振动载荷快速复现控制方法，其特征在于，步骤S3中，实时采集振动载荷帧信号包括：通过单通道或多通道加权平均采集，经逐点采集得到的振动载荷响应信号，按照频域处理点数组合成振动载荷帧信号。

5.根据权利要求1所述的一种振动载荷快速复现控制方法，其特征在于，步骤S4中，振动载荷帧信号频域加窗处理包括：按单帧数据进行频域加窗处理，剔除带外信号，将信号首先进行FFT转换为频谱，再按照频率范围上下限加频域矩形窗，再进行IFFT变换。

6.根据权利要求1所述的一种振动载荷快速复现控制方法，其特征在于，步骤S8中，将获取当前帧振动载荷、上一帧振动载荷以及上上0.5帧振动载荷，拼接在一起，设置单帧点数为L，每次计算点数为2.5L，设置向前过渡点数为L，设置向后过渡点数为0.5L，按照2.5帧的数据长度进行处理与计算得到参考振动载荷ref_k(t)。

7.根据权利要求6所述的一种振动载荷快速复现控制方法，其特征在于，步骤S9中，振动控制中的驱动信号计算方法如下公式，按照2.5帧的数据长度进行计算：

这里，H_Di(ω)为系统的动态频响函数，win(ω)为频域误差窗函数，D_k(t)为输出驱动时间历程信号。

8.根据权利要求1所述的一种振动载荷快速复现控制方法，其特征在于，步骤S10中，通过计算得到的2.5帧长度的驱动信号，剔除前1帧和后0.5帧，取中间段的1帧长度的驱动信号，并进行定时的连续输出。

9.根据权利要求7所述的一种振动载荷快速复现控制方法，其特征在于，步骤S11、S12中，控制谱计算与频域误差窗函数生成包括：通过随机或正弦振动控制理论，计算得到振动试验控制谱Y(ω)，同时，频域误差窗函数win(ω)生成与计算公式如下：

n为修正因子取：1～2之间

这里，ref(ω)为目标谱，Y(ω)为控制响应谱。

10.根据权利要求1所述的一种振动载荷快速复现控制方法，其特征在于，近端机中步骤S3、S4、S5处理时间总和不超过振动载荷信号一帧的时长。