面向超大型冗余驱动机构的模态与自由度复合控制方法研究

以大型冗余驱动机构六自由度液压振动台控制方法研究为背景，以提高台面加速度均匀度，减弱台体的结构设计要求，降低系统研制和设计成本为目的，建立了模态空间下冗余驱动机构的数学模型，提出了模态与自由度复合控制的策略。运用理论模态分析和试验模态分析方法获取的冗余驱动机构模态空间下模态，建立了系统模态与被控系统频率特性之间的关系，将模态控制与自由度控制相结合，解决了传统控制方法对冗余驱动机构结构刚度设计要求大，系统非控制模态难以抑制的问题，提高了台面的加速度均匀度。模态与自由度复合控制方法的研究不仅能够有效的降低大型冗余驱动机构的设计要求，而且对于控制精度的改善等有较大的意义，因此具有较高的工程使用价值和理论研究价值。

该研究课题以解决大型冗余驱动机构六自由液压振动台的控制方法为目的，通过建立模态空间下冗余驱动结构的数学模型，结合现有的自由度控制方式，形成模态与自由度复合控制，以期降低系统结构刚度要求大的设计要求，提高台面的加速度均匀度，为冗余驱动六自由度振动台的控制提供一种可行并且更优的方法。在整个项目的研究中，针对冗余结构建立了完善的运动学/动力学数学模型和自由度分解矩阵和合成矩阵的数学模型，对于自由度的控制方法进行了比较系统地试验，在模态控制方面，通过ProE软件完成了小型振动台的模态分析，虽然初步完成了模态空间与物理空间之间的转换，但在实际控制应用实现模态与自由度的复合控制还存在一定的问题，主要原因在于实际模态空间与物理空间模型存在一定的不对应性，在论文撰写方面还缺乏对研究问题的科学提炼和总结，需要进一步加强。