地震模拟振动台的时域复现控制策略研究
| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 1 绪论 | 第14-34页 |
| 1.1 研究背景与研究意义 | 第14-15页 |
| 1.2 抗震试验研究的发展 | 第15-17页 |
| 1.2.1 拟静力试验方法 | 第15-16页 |
| 1.2.2 拟动力试验方法 | 第16页 |
| 1.2.3 地震模拟振动台试验方法 | 第16-17页 |
| 1.3 地震模拟振动台的国内外研究进展 | 第17-22页 |
| 1.3.1 国外发展 | 第17-18页 |
| 1.3.2 国内发展 | 第18-20页 |
| 1.3.3 发展趋势 | 第20-22页 |
| 1.4 地震模拟控制系统的国内外研究进展 | 第22-30页 |
| 1.4.1 伺服控制系统的研究现状 | 第23-24页 |
| 1.4.2 振动控制系统的研究现状 | 第24-30页 |
| 1.5 论文研究思路与内容安排 | 第30-34页 |
| 1.5.1 论文的研究思路 | 第30-31页 |
| 1.5.2 论文的内容安排 | 第31-34页 |
| 2 地震模拟振动台系统的构建 | 第34-62页 |
| 2.1 引言 | 第34页 |
| 2.2 研究对象概况 | 第34-36页 |
| 2.2.1 单自由度地震模拟振动台 | 第34-35页 |
| 2.2.2 多自由度地震模拟振动台 | 第35-36页 |
| 2.3 地震模拟振动台系统整体构成 | 第36-42页 |
| 2.3.1 电液激振系统 | 第36-39页 |
| 2.3.2 台体及台面机械系统 | 第39-42页 |
| 2.3.3 传感器 | 第42页 |
| 2.4 地震模拟振动台控制系统 | 第42-50页 |
| 2.4.1 全数字式多通道伺服控制关键技术 | 第43-48页 |
| 2.4.2 多轴振动控制系统关键技术 | 第48-50页 |
| 2.5 地震模拟振动台的技术性能指标 | 第50-60页 |
| 2.5.1 单自由度液压振动台的检定方法 | 第51-55页 |
| 2.5.2 多自由度液压振动台的检定方法 | 第55-60页 |
| 2.6 本章小结 | 第60-62页 |
| 3 地震模拟台伺服控制系统研究 | 第62-90页 |
| 3.1 引言 | 第62页 |
| 3.2 振动台液压系统的数学模型 | 第62-66页 |
| 3.2.1 伺服阀流量方程 | 第62-63页 |
| 3.2.2 液压缸的流量方程 | 第63-64页 |
| 3.2.3 试件特性方程 | 第64-66页 |
| 3.3 传统的三参量伺服控制策略 | 第66-69页 |
| 3.3.1 三参量反馈控制 | 第66-68页 |
| 3.3.2 三参量顺馈控制 | 第68页 |
| 3.3.3 输入滤波器的设计 | 第68-69页 |
| 3.4 改进的三参量伺服控制方法研究 | 第69-79页 |
| 3.4.1 弹性试件力学模型 | 第70-72页 |
| 3.4.2 弹性试件的伺服控制研究 | 第72-74页 |
| 3.4.3 系统初始频响特性辨识方法优化 | 第74页 |
| 3.4.4 试验研究 | 第74-79页 |
| 3.5 基于LUGRE模型的振动台摩擦力补偿研究 | 第79-88页 |
| 3.5.1 摩擦力对地震模拟系统的影响 | 第79页 |
| 3.5.2 LUGRE摩擦力模型 | 第79-80页 |
| 3.5.3 反步积分控制器的设计 | 第80-85页 |
| 3.5.4 仿真研究 | 第85-88页 |
| 3.6 本章小结 | 第88-90页 |
| 4 地震模拟振动台的系统辨识及其病态问题研究 | 第90-114页 |
| 4.1 引言 | 第90页 |
| 4.2 系统辨识中的数学模型结构 | 第90-94页 |
| 4.2.1 时域模型 | 第90-91页 |
| 4.2.2 频域模型 | 第91-93页 |
| 4.2.3 辨识模型分析 | 第93-94页 |
| 4.3 地震模拟系统频响函数估计方法 | 第94-99页 |
| 4.3.1 输出端存在噪声的模型 | 第94-96页 |
| 4.3.2 输入端存在噪声的模型 | 第96-97页 |
| 4.3.3 输入输出端存在噪声的模型 | 第97-99页 |
| 4.4 频率响应函数矩阵的病态问题 | 第99-113页 |
| 4.4.1 病态问题的概念 | 第100-101页 |
| 4.4.2 病态程度的度量方法 | 第101-105页 |
| 4.4.3 病态现象的消除 | 第105-109页 |
| 4.4.4 仿真研究 | 第109-113页 |
| 4.5 本章小结 | 第113-114页 |
| 5 单轴时域复现振动控制技术研究 | 第114-134页 |
| 5.1 引言 | 第114页 |
| 5.2 多运动参量地震模拟控制方法研究 | 第114-122页 |
| 5.2.1 加速度时域复现的控制方法分析 | 第115-116页 |
| 5.2.2 多运动参量时域复现的控制方法 | 第116-119页 |
| 5.2.3 试验研究 | 第119-122页 |
| 5.3 试件弹塑性阶段的地震模拟台控制方法研究 | 第122-131页 |
| 5.3.1 地震台在试件弹塑性阶段的频响特性研究 | 第122-124页 |
| 5.3.2 加速度迭代控制方法分析 | 第124页 |
| 5.3.3 地震模拟快速迭代控制方法 | 第124-127页 |
| 5.3.4 试验研究 | 第127-131页 |
| 5.4 本章小结 | 第131-134页 |
| 6 多轴时域复现振动控制技术研究 | 第134-156页 |
| 6.1 引言 | 第134页 |
| 6.2 传统控制方法 | 第134-139页 |
| 6.2.1 控制原理 | 第134-135页 |
| 6.2.2 系统特性变化对试验性能的影响分析 | 第135-139页 |
| 6.3 多轴时域复现改进的控制方法 | 第139-145页 |
| 6.3.1 频响特性误差的估算 | 第139-141页 |
| 6.3.2 系统阻抗的局部更新方法 | 第141-142页 |
| 6.3.3 仿真研究 | 第142-145页 |
| 6.4 试验研究 | 第145-154页 |
| 6.5 本章小结 | 第154-156页 |
| 7 总结与展望 | 第156-160页 |
| 7.1 论文总结 | 第156-158页 |
| 7.2 主要创新点 | 第158-159页 |
| 7.3 工作展望 | 第159-160页 |
| 参考文献 | 第160-172页 |
| 科研成果 | 第172页 |
