【技术实现步骤摘要】
一种竖向振动台同步控制方法
[0001]本专利技术专利属于岩土、地质等工程领域，具体涉及一种竖向振动台同步控制方法、振动台、振动台阵。
技术介绍
[0002]电液地震模拟振动台被广泛应用于研究结构的动力特性、地震响应等方面。大型空间结构、管道、多跨桥梁等细长结构的抗震试验，不仅要求振动台台阵系统能够精确跟踪期望信号，同时也要求各激振器之间能够实现同步控制。由于系统非线性和摩擦等因素影响，各振动台及激振器间的同步控制已成为振动台控制亟需解决的难题之一。国内外专家学者对于同步控制的研究主要从控制技术、控制算法和控制参量三方面展开：1980年Karen提出了交叉耦合控制技术并广泛的应用与工业领域。2003年Perez提出了同步性能和拓展性更强的偏差耦合控制技术，并详细对比主从控制、交叉耦合、虚拟电子总轴等同步控制技术的优劣。Cheng采用模糊控制算法提升了受偏心荷载、系统干扰的双激振器系统的同步控制性能。Kazuhiro Tsuruta考虑时滞、电机扭转、位移、速度、加速度控制参量，提出了同步控制预测算法，提高了系统的稳定性和同步...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种竖向振动台同步控制方法，所述竖向振动台(1)包括台面(2)和使台面(2)产生竖向振动的3台激振器(3)，其特征在于，所述3台激振器布置在台面(2)的几何中心处，所述竖向振动台同步控制方法包括使得3个激振器(3)同步的误差处理步骤和误差耦合步骤：所述误差处理步骤按照式16获得e
z
误差信号、e
R
误差信号、e
p
误差信号，其中，e
z
为振动台z方向运动误差；e
R
为振动台绕y轴旋转误差；e
p
为振动台绕x轴旋转误差；u
z
为振动台z方向输入信号；u
R
为振动台绕y轴旋转输入信号；u
p
为振动台绕x轴旋转输入信号；z1、z2、z3按照式11计算：其中，z1、z2、z3分别为三个激振器的输出信号；l
x
为振动台几何中心到激振器3的距离；z为振动台z向运动大小；R为振动台y轴旋转角度；p为振动台x轴旋转角度；所述误差耦合步骤按照式14获得E1控制误差信号、E2控制误差信号、E3控制误差信号，其中，E1为激振器1对应的控制误差信号；E2为激振器2对应的控制误差信号；E3为激振器3对应的控制误差信号。2.如权利要求1所述的竖向振动台同步控制方法，其特征在于，E1、E2、E3与e
z
、e
R
、e
p
满足式15，其中，E1为激振器1对应的控制误差信号；E2为激振器2对应的控制误差信号；E3为激振器3对应的控制误差信号；e
z
为振动台z方向运动误差；e
R
为振动台绕y轴旋转误差；e
p
为振动台绕x轴旋转误差。3.如权利要求1
‑
2任一项所述的竖向振动台同步控制方法，其特征在于，3台激振器(3)的力平衡方程如式4所示：
其中，M为负载质量；s为拉普拉斯算子；p
L1
、p
L2
、p
L3
分别为激振器1、2、3对应的负载压力；J
R
为振动台绕y轴运动的转动惯量；J
p
为振动台绕x轴运动的转动惯量；l
x
为振动台几何中心到激振器3的距离；l
y
为振动台激振器1到激振器2的距离。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的竖向振动台同步控制方法，其特征在于，3台激振器(3)均包括液压缸(4)和伺服阀(5)，当3台激振器(3)的参数选取一致时，伺服阀(5)的输出流量按式5计算：其中，Q1、Q2、Q3分别为激振器1、2、3对应的流量；E1、E2、E3分别为激振器1、2、3对应的控制误差信号；k
q
为滑阀在稳态工作点附近的流量增益；K
c
为滑阀在稳态动作点附近的流量压力系数。3个激振器(3)需要的流量按照式6计算：其中，Q1、Q2、Q3分别为激振器1、2、3对应的流量；p
L1
、p
L2
、p
L3
分别为激振器1、2、3对应的负载压力；A
P
为活塞有效承压面积；s为拉普拉斯算子；z1、z2、z3分别为激振器1、2、3在z方向的运动大小；V为液压缸腔室的容积；β为油液弹性模量；C
c
为油缸的泄漏系数。5.如权利要求1
‑
4任一项所述的竖向振动台同步控制方法，其特征在于，3台激振器(3)的力平衡方程如式10所示：优选的是，3台激振器(3)的力平衡方程如式13所示：
其中，G2按照式...
【专利技术属性】
技术研发人员：王巨科，刘爱文，李小军，俞言祥，陈苏，傅磊，刘浩然，
申请(专利权)人：中国地震局地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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