声源电液激振器是一种基于电液伺服技术,利用液压缸活塞杆的往复振动激励振动膜板,产生期望频谱声场的振动设备。声源电液激振器的主要用途之一是产生频谱可控的高能级水下低频声场,来模拟目标声场,进而对水下快速移动的小目标进行定向干扰和破坏。随着现代海洋产业的快速发展和海洋战略的部署,对声源电液激振器性能的要求越来越高,因此对其开展研究具有重大意义。由于系统频宽低、自身非线性因素、外负载影响及与环境耦合振动等原因,声源电液激振器无法准确再现期望振动频谱。为了能够准确再现期望频谱、精确模拟目标声场,本文对声源电液激振器进行设计,并对其控制策略展开研究。声源电液激振器输入信号多为随机振动加速度信号,用功率谱密度(PSD)表征其特性。为了准确复现5～300Hz参考加速度PSD,开展了三参量伺服控制研究,拓宽系统频宽、改善系统性能。为了弥补三参量伺服控制的不足,开展了随机振动功率谱复现研究,在频域上对输入信号进行迭代修正。本文的主要研究内容如下:第1章,通过对电液激振器及其控制策略的研究现状分析发现,在国内电液激振器的研究中,高频、大加速方面有所欠缺,确定本课题的研究内容及研究的意义。第2章,对电液激振器系统进行设计。主要包括液压系统、液压缸的设计;建立系统5阶数学建模,通过对数学模型分析,系统在位置闭环控制下-3d B频宽仅为12Hz;建立系统AMESim模型,为后续控制系统研究打下基础。第3章,开展三参量伺服控制研究。根据根轨迹法设计三参量控制器并进行仿真分析,建立AMESim与Simulink联合仿真模型,对三参量控制器效果进行仿真验证,设计出的三参量伺服控制器能有效拓展系统频宽至243Hz。第4章,开展随机振动功率谱复现研究,在频域对输入信号进行修正补偿。利用H3法进行系统频响函数辨识,利用AR模型法进行PSD估计,进而利用随机振动功率谱修正算法得到驱动谱,同时通过频域随机化和时域随机化生成时域随机驱动信号,最后基于AEMSim模型对随机振动功率谱复现算法进行仿真分析。仿真结果表明:系统能准确复现5～300Hz输入加速度PSD,除低频10Hz以内,响应谱均可收敛到±1d B的容差范围。第5章,首先对控制器的振动信号数值微/积分变换开展研究,结果表明频域积分算法和频域微分算法在振动信号变换中能获得较高的精度。其次完成了控制器软件设计,利用双DSP控制器系统提高系统控制效率,完成上、下位机软件的开发工作。第6章,对本文的研究内容进行总结,提出下一步工作展望。