上海安亭科學儀器廠核心產品為實驗室離心機，文中介紹一種離心機振動臺控制系統。

離心機振動臺工作在土工離心機高速旋轉產生的模擬超重力場中，相比于常重力振動臺其電液伺服系統頻率響應要求更高。針對高頻下振動臺電液伺服系統高頻波形復現精度低的問題，設計了關鍵控制技術預研試驗臺，建立了系統的精確傳遞函數模型并進行了仿真分析，提出了多狀態反饋和頻域前饋相結合的控制策略。搭建了離心機振動臺試驗臺及其電液伺服控制系統，利用試驗臺驗證了控制策略的正確性。

關鍵詞: 離心機振動臺; 高頻響; 液壓系統建模; 多狀態反饋; 頻域前饋

離心機振動臺可以在原型應力條件下探討地震引起的建構筑物變形和穩定特性，在巖土工程中有很高的科研價值，能夠為我國防震減災提供科學依據。土工離心機振動臺工作在超重力場中，最大激振力可以高達數千牛，由于振動臺安裝尺寸限制，單缸無法提供如此巨大的激振力，需要采用多缸并聯驅動; 由于縮時效應，離心機振動臺的振動速度峰值較大，激振頻寬要求很高，因此要求伺服閥同時具有大流量、高頻響兩種特性。伺服閥流量與頻響特性成負相關性，即流量越小頻響越高。實驗表明，伺服閥在降流量使用時的頻響遠高于滿流量使用，因此單向臺需要采用多閥并聯驅動、大流量閥降流量使用的方案; 單向臺對寬頻帶地震波形復現精度有很高的要求，因此需要提出一種控制策略來拓展頻寬，同時需要采用高速實時控制系統來提高控制精度。在控制策略層面，一些學者提出了不同的方法，但大多基于離線迭代，實時性較差或者輸出波形復現精度不高。針對以上離心機振動臺存在的技術難點，設計了一個小型電液振動試驗臺，搭建了嵌入式實時電液控制系統，提出了用于拓展電液伺服系統頻寬、提高波形復現精度的控制算法，并進行了實驗驗證。

1、試驗臺液壓系統及機械結構設計

針對離心機振動臺多閥并聯驅動液壓缸的工況，試驗臺采用雙閥并聯驅動單缸的激振方式。其中比例先導溢流閥用于系統卸荷與過載保護，蓄能器用于穩壓及輔助供油。

針對離心機振動臺工作頻寬較大，高頻精確控制困難的特點，設計了離心機振動臺控制策略試驗臺;

對振動臺液壓系統進行了建模和仿真分析，并根據系統特性提出了多狀態反饋和頻域前饋相結合的高頻波形精確復現控制策略。通過實驗證明該控制策略有效拓展了振動臺頻寬，提高了高頻波形復現精度，驗證了控制策略的正確性;
研究工作對大型離心機振動臺的精確控制有一定的參考意義，為以后大型離心機振動臺控制系統的設計提供了技術支撐。以上內容僅供大家參考。