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电液伺服道路模拟试验随机波形再现的时域控制

作　者: 刘成
导　师: 王仲范
学　校: 武汉理工大学
专　业: 车辆工程
关键词: 电液伺服汽车道路模拟试验台随机波形再现时域控制 MIMO CARMA
分类号: U467
类　型: 博士论文
年　份: 2002年
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引　用: 6次
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内容摘要

虽然美国MTS系统公司的RPC方法是目前国际上进行道路模拟试验普遍采用的方法，但它存在如下问题：1．系统进入正式的试验之前，要用较长的时间进行离线迭代运算获得控制量序列，逐步逼近给定的随机波形。这不仅费时而且要求试验人员有较深厚的控制理论基础和迭代运算经验。2．进入试验运行后，计算机输出的控制信号与振动设备响应之间的关系便成了开环，由于试验台或被试对象的状态在试验过程中会发生变化，所以难以保证被控系统按同样的精度再现给定的随机物理量。针对上述问题本文提出了对于电液伺服汽车道路模拟试验台单输入单输出系统的试验可以用单输入单输出CARMA模型描述；对于电液伺服汽车道路模拟试验系统多点输出的加速度随机波形再现试验以及其它多输入多输出问题，因为存在输入输出量之间耦合关系，所以必须用多输入多输出CARMA模型描述。本文提出了用变遗忘因子的增广最小二乘递推算法在线识别电液伺服汽车道路模拟试验台被控系统的模型参数，使控制系统在实现波形再现时具有显著的抗干扰能力和稳定的波形再现精度。提出了对电液伺服汽车道路模拟试验台进行结构参数识别时，用BIC准则检验模型结构参数的适用性，用F-准则确定电液伺服汽车道路模拟试验台受控模型最终结构参数。本文推导了在时域内对电液伺服道路模拟试验台进行随机波形再现控制时，基于CARMA模型的，单输入单输出系统和多输入多输出系统的，隐式最小方差自校正调节器。验证了该调节器在进行汽车道路模拟试验控制时具有较好的鲁棒性。在国产双通道电液伺服汽车道路模拟试验台上，实现了高精度地再现汽车行驶的路面随机高程。并以独立悬架和保险杠上的响应为对象，以稳定的精度再现了多点输出的加速度随机波形。本控制方法的最大特点是抗干扰能力强，使用方便简单，能自始至终精度不变地再现期望波形。

全文目录

第一章绪论  8-16
  1．1 课题的提出  8-10
  1．2 国内外研究状况及查新报告  10-14
  1．3 课题的目的、意义  14-15
  1．4 研究内容  15-16
第二章道路模拟试验系统模型辨识  16-39
  2．1 引言  16-18
  2．2 辨识的内容和步骤  18-19
  2．3 微分方程转化为差分方程  19-23
  2．4 模型的参数辨识  23-31
  2．5 模型适用性准则  31-35
  2．6 建模方法  35-38
  2．7 小结  38-39
第三章 SISO系统的随机波形再现控制  39-62
  3．1 引言  39-43
  3．2 控制系统模型和最小方差控制  43-49
  3．3 隐式算法最小方差自校正调节器  49-53
  3．4 跟踪慢时变参数的数据遗忘技术  53-57
  3．5 离散模型参数的规范关系和系统纯延时  57-61
  3．6 小结  61-62
第四章 MIMO系统的随机波形再现控制  62-75
  4．1 引言  62
  4．2 多输入多输出CARMA模型参数估计  62-65
  4．3 多输入多输出CARMA模型结构辨识  65-66
  4．4 多输入多输出最小方差控制  66-69
  4．5 多输入多输出CARMA模型隐式自校正算法  69-73
  4．6 小结  73-75
第五章控制理论验证及试验结果分析  75-106
  5．1 引言  75
  5．2 软件和硬件环境  75-78
  5．3 精度分析的计算公式及规则  78-79
  5．4 位移随机波形再现精度分析及控制软件通用性验证  79-84
  5．5 控制系统抗干扰性能分析  84-88
  5．6 多输入多输出加速度随机波形再现及精度分析  88-101
  5．7 控制算法对模型结构参数的敏感性检验  101-105
  5．8 小结  105-106
第六章全文总结与研究展望  106-108
  6．1 全文总结  106-107
  6．2 研究展望  107-108
参考文献  108-116
作者在攻读博士学位期间参加的科研项目及发表的论文  116-117
致谢  117-118

电液伺服道路模拟试验随机波形再现的时域控制

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