多轴振动试验台作为一种基础试验设备,已广泛应用于航天、航空、水利、车辆等重要的工程领域。本课题的来源是哈尔滨工业大学电液伺服仿真及试验系统研究所承接的“985”二期“极限环境下的装备制造技术”子课题,即对冗余机构的六自由度振动试验台进行研究,以期实现振动台伺服系统的控制功能,从而达到课题技术性能指标的要求,并且使系统具备足够的稳定性、精确性和快速响应特性。课题首先对六自由度振动台的伺服控制算法进行分析设计。冗余机构的六自由度振动台伺服控制系统包括自由度分解与合成矩阵计算,三状态控制器的设计以及削弱内力的设计。通过自由度的分解与合成,实现自由度信号对激振系统的驱动。设计三状态控制器,提高系统频宽,从而满足控制性能要求。考虑到激振器内力横向分量,设计压力镇定控制器,削弱内力,保证控制特性。利用MATLAB/Simulink软件建立振动台伺服控制模型,进行仿真分析,通过系统频率特性曲线图和闭环极点分布图查看系统伺服控制特性,验证三状态控制算法的可行性,并且建立振动台伺服控制整体模型,旨在进行振动台实验操作。利用螺旋式快速原型建模原理和实时仿真技术,设计开发伺服控制系统软件。从功能、性能和系统三方面进行软件需求分析,提高软件设计效率。并从的伺服控制系统中数据采集处理、信号发生器、伺服控制器、监控管理、图像处理、数据保存六部分进行详细设计。最后,设计实验数据后处理软件,将存储的实验数据转换为图形显示,以便对时域特性曲线和频域特性曲线进行分析。通过对六自由度加速度频率特性图的分析,验证伺服控制系统设计可以满足课题要求的控制性能指标。