波形复现作为振动环境模拟技术中的一种试验方法,对减小因振动造成的损失和满足产品升级需要等具有重要的实际意义。为了提高波形复现的精度和拓展伺服控制系统频宽,提出一种基于时滞估计的迭代控制随机波形复现策略。首先研究三状态控制策略来拓展系统频宽,之后通过计算响应信号与参考信号的相关系数算出系统的滞后时间,解决液压系统的时滞问题,提高波形复现精度。最后基于时滞估计的迭代控制算法进行波形复现试验,迭代后的相关系数均高于迭代前的相关系数,证明了基于时滞估计迭代算法的有效性。

针对电液伺服振动台受参数变化、外部干扰影响,加速度响应信号跟踪精度降低的问题,本文通过三状态控制提高稳定性;为进一步提升加速度响应跟踪精度,提出最小控制合成算法与三状态结合的控制器。依据振动台理论模型,推导了液压缸位移与电液伺服阀输入电流之间的传递函数。采用极点配置方法,确定三状态控制反馈、前馈控制器参数;设计参考模型参数,提升最小控制合成收敛速度。对电液伺服振动台进行加速度信号跟踪试验。仿真结果表明:相比三状态控制控制器,在正弦波与随机波输入信号下,TVC-MCS复合控制器信号跟踪误差降低。比较频率特性曲线,TVC-MCS复合控制器幅度相位延迟降低,有效提升了加速度跟踪性能。

为提高正弦振动模拟试验的控制精度,针对电液振动台受不确定干扰力影响的问题,以单轴电液振动台作为控制对象,使用滑模控制抑制不确定干扰力对正弦振动控制精度的影响,同时加入最小控制综合(Minimal Control Synthesis,MCS)算法补偿系统在考虑伺服阀动态后滑模控制器的不足,结合三状态控制实现加速度控制。通过MATLAB/Simulink建立控制策略仿真模型进行仿真分析。结果表明:该复合控制策略可以有效抑制干扰力影响并且提高正弦振动控制精度。

道路模拟试验台是进行整车及零部件室内道路模拟试验的关键基础设备之一。论述了所开发的道路模拟试验台的组成结构、功能，并就其核心控制策略进行了深入阐述。试验结果表明，基于伺服控制与振动控制相结合的控制策略，试验台再现期望波形滞后小，模拟精度高，可以成功地进行道路模拟试验。

为提高6自由度液压振动台的控制精度，详细分析振动台系统的伺服控制原理并给出具体的实现方式。采用自由度合成及分解矩阵实现振动台的自由度独立控制。采用三状态控制器提高振动台系统加速度响应频宽，增强系统稳定性，并给出了控制器参数的计算公式。采用压力镇定控制器削弱系统中各激振器间的内力耦合，减小能量内耗。文末通过试验验证了6自由度振动台伺服控制策略的有效性。

建立液压振动台的电液位置伺服系统模型，仿真分析采用比例控制方法的特点和局限。采用同时引入位移、速度和加速度3种反馈变量的控制策略，重建新的电液位置伺服系统模型，并进行理论分析和仿真计算。理论和仿真结果证明三状态控制策略扩展系统带宽，增加系统阻尼，校正液压振动台达到较好的综合性能，满足更多的试验要求。