3-56  振动环境试验设备系统仿真

牛宝良  严  侠  宋  琼

振动试验系统由振动控制器、功率放大器、振动台、夹具、试件、加速度测量系统等组成。振动试验设备系统包括了除夹具、试件以外的各系统，涉及力学、电子学、计算机测量与控制等多个领域。通过对整个设备系统进行仿真，可以对振动试验开展定量的和数字化的研究，对深入认识振动试验的原理、改进和提高试验质量，具有重要意义。

开展对象模型辨识、MATLAB环境下的网络通讯、仿真项目管理、正弦扫频幅值识别、随机振动PSD计算、信号搭接等相关技术研究，建立了振动环境试验设备仿真总体平台、振动台模型、正弦振动控制系统模型、随机振动控制系统模型、测量系统等模型。建立了一套能进行正弦振动试验和随机振动试验的全数字振动试验设备仿真系统。

在研究过程中，提出了智能PID控制算法、基于帧处理的正弦扫频信号源、随机信号的三帧搭接等新

方法。采用无干扰的随机振动试验以及正弦扫频试验的仿真算例，验证了该仿真系统的功能、速度和精度，仿真算例表明，各参数设置功能和显示功能正常，自闭环仿真速度可以接近实际工作速度，正弦控制精度优于±1 dB，随机控制精度优于±3 dB，自闭环随机动态范围优于80 dB; 施加50 Hz干扰和白噪声，随机振动试验以及正弦扫频试验仿真过程正常，仿真算例表明模型具有较好的抗干扰性能。