常规的PID控制器技术成熟,但对于电液振动伺服系统的非线性、大滞后和时变不确定性,无法达到理想的控制效果。针对这个问题,本文应用PID参数模糊自整定技术,完成了电液振动台伺服控制系统的设计,并建立数学仿真模型。仿真结果表明文中设计的伺服控制系统具有较好的性能。与常规PID控制器相比,模糊PID控制器简化了对实际控制系统的设计与调试过程,具有很强的鲁棒性和适应能力。

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。

随机振动模拟试验通过时域波形再现非平稳的振动环境,广泛应用于各类产品的可靠性检测。电液振动台是大型结构件进行模拟试验的关键设备,在随机振动环境下,传统三状态控制器无法同时消除电液振动台干扰力与模型不确定性的影响,以单轴电液振动台作为控制对象,利用滑模控制策略,抑制电液振动台系统在随机振动环境中不确定干扰力的影响,利用自适应逆控制器补偿模型不确定性问题,实现振动台加速度随机振动控制。通过MATLAB/Simulink对该复合控制策略进行随机振动仿真分析,验证控制策略的有效性。

传统电液振动台的工作频率受伺服阀频宽的制约难以提高到较高的水平，为了解决这一难题，提出一种由2D激振阀和数字伺服阀联合控制差动式液压缸所构成的新型高频电液振动台，旨在大幅提高电液振动台的振动频率。阐述了高频电液振动台的工作原理并建立其数学模型，利用Simulink 构建了系统仿真模型，对高频电液振动台在谐振点工作时的振动波形进行了仿真研究。为了验证理论分析以及高频电液振动台在谐振点时实际输出的振动波形，设计了高频电液振动台并进行了实验研究。实验结果表明：高频电液振动台的振动频率由2D激振阀阀芯的转速决定，当2D激振阀的激振频率与电液振动台的固有频率相等时，振动台输出的幅值会被突然放大（即产生谐振现象），过了谐振点后振动台输出的幅值则会快速下降。

该文首先介绍了电液振动台的工作原理，然后从控制系统的数学模型入手，针对振动台电液伺服系统为非线性、时变的特点，用模糊控制算法抑制各种非线性因素对被控对象的影响，并分别用PID控制器、模糊控制器对电液振动台性能进行控制，利用Matlab／Simulink仿真工具对控制系统的控制效果进行仿真，比较出常规PID控制和模糊PID控制的特点。

对传统矩阵控制策略研究发现大位姿条件下控制精度不足，为提高二自由度冗余振动台在大位姿条件下的控制精度，提出基于运动学分析构建振动台位姿控制系统，利用运动学正解及雅各比矩阵进行液压缸信号与自由度信号间的变换。基于ADAMS平台建立冗余振动台模型，分析在大角度运动时，位姿控制方法与传统矩阵控制方法的偏差。实验研究证明，基于运动学分析的控制策略可以提高大位姿情况下振动台的控制精度。

电液振动台是一种广泛用于模拟被试件实际所处力学环境的振动测试设备加速度波形复现的精度直接决定测试结果然而摩擦、被试件柔性因素、参数不确定性、未建模特性等系统非线性因素都会降低加速度波形复现精度。利用MATLAB与AMESim软件建立了电液振动台系统联合仿真模型提出并设计了三状态控制器用以提高加速度波形复现精度并对系统进行了仿真分析;最后搭建了电液振动台试验台对提出的控制器进行了实验验证。仿真与实验结果表明三状态控制器有效提高了加速度波形复现精度。

针对电液振动伺服系统，分析伺服阀非线性流量特性引起加速度正弦响应中出现奇次谐波的原因。提出使用非线性AMFC方法进行控制，以减小加速度波形失真。通过仿真对非线性AMFC方法的控制效果进行验证，结果表明：该方法能较大幅度地减小加速度波形失真度，提高控制精度。

在许多常见的电液振动台仿真模型中，都将伺服阀假设为线性或忽略其开口一频响动态特性，这样构造的仿真模型在处理离心场下的地震波再现时将存在明显的高频段失真现象。以MATLAB／Simulink软件为工具，重点设计了能够体现开口一频响非线性动态特性的伺服阀仿真模型，完成了电液振动台的建模，并通过仿真验证了该模型的有效性。

振动台作为检验和评价各类工程装置或设备机械力学性能的标准实验装置。已经越来越受到世界各国的重视。而电液振动台是后来发展起来的。以其良好的性能和性价比占据着重要的地位。主要论述了电液振动台的国内外发展现状及未来发展趋势。以及电液振动台的结构组成。伺服系统振动控制过程中需要解决的重点和难点。并对电液振动台的几种控制算法作了分析比较。