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正弦振动试验技术是振动力学环境模拟的一项重要内容,广泛应用于国防、航空航天、汽车、土木建筑等工业领域。本文是在“985”二期“重大模拟与仿真装备及其关键技术研究”资助下,进行正弦振动试验关键控制策略的理论与试验研究,从而达到提高正弦振动试验输出精度的目的,这对于保证正弦振动试验的可行性和可信度有重要意义。液压振动台是实现大型全尺寸试件正弦振动试验的重要设备。但是,由于其自身的非线性特性以及试验条件的不确定性,液压振动台加速度实际响应信号波形失真严重、幅值稳定度差、较期望加速度信号有较大的幅值衰减、相位滞后。这些问题使正弦振动试验结果的可信度降低,甚至使试验无法进行。为了实现高精度的正弦振动试验,在对自适应滤波器相关理论研究分析的基础上,设计了自适应幅相控制器和自适应谐波消除控制器,并在自主研制的伺服控制器上进行了试验研究。本文的研究性工作主要包括如下几个方面:为实现振动试验系统的控制算法,研发了基于DSPs的伺服控制器。通过软件、硬件上的一系列前期设计工作,在自定制的DSPs控制器上实现了基于模型的控制程序设计。按这种方式设计控制系统软件,无需手写控制算法代码而由算法的Simulink模型程序自动生成即可,为本文控制算法的设计、调试提供了方便快捷的实现方法。为消除加速度响应的相位滞后、幅值衰减、提高幅值稳定度,提出基于ASLMS算法的自适应幅相控制策略,并分析其原理。与基于标准LMS算法的幅相控制策略进行对比试验研究,阐明了提出的幅相控制策略参数选取容易,收敛速度更快,失调量更小。为消除加速度响应信号中的高次谐波,提出基于ASLMS算法的自适应谐波消除控制策略。为实现此策略,设计了能同时消除多次谐波的自适应谐波消除器(AHC)的滤波器结构,相对消除单次谐波的传统AHC,该结构没有增加计算量。与基于标准LMS算法的AHC对比试验研究阐明了基于ASLMS算法的AHC在参数设置上有优势,且收敛速度更快、波形失真更小。