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研究生:劉時澂
研究生(外文):Liu Shih-Cherng
論文名稱:雙振動機隨機振動控制軟體之研究
論文名稱(外文):Random Vibration Control of Dual Shakers
指導教授:黃俊仁黃俊仁引用關係
指導教授(外文):Hwang Jiun-Ren
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:機械工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1999
畢業學年度:87
語文別:中文
論文頁數:100
中文關鍵詞:隨機振動控制邏輯奇異矩陣控制準確度
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本文的目的為發展雙振動機隨機振動控制系統軟體,並探討相關參數對於控制結果之影響。程式採用LabVIEW 5.0程式語言,在MS-Windows 98作業系統中,利用National Instruments的PCI-MIO-16E-4介面卡發展振動控制軟體。文中採用兩種的控制邏輯,進行振動控制測試,結果發現GR的控制邏輯不管在空載和負載方面都比DS控制邏輯優異。而在迭代修正過程中相位搭配採用偽隨機方式可得到最好的控制效果,其次為準隨機方式,最後才是真隨機,但誤差修正效果也都不錯。另外利用多通道法求取轉移函數方面,其訊號框的平均數目至少要在50次以上才能得到具有代表性的轉移函數,控制上也才能達到較佳的修正效果,但仍比單通道法的控制效果差。在折扣係數對控制準確度的影響方面,可知在負載測試情況下當折扣係數數值越大時,控制的準確度會變得較差,與理論趨勢相反,空載則和理論趨勢相同。文中也將針對不同位準、不同頻率範圍、修正過程有無引導、不同材質、控制點改變的影響以及轉移函數遇到奇異矩陣的特殊解法等項目做一完整的介紹和實驗。
摘要……………………………………………………………………….I
誌謝……………………………………………………………………..II
總目錄…………………………………………………………………III
圖目錄……………………………………………………………………..VI 表目錄……………………………………………………………………IX
壹、 緒論…………………………………………………………………….1
1-1 前言……………………………….…………………………….1
1-2 文獻回顧……………………………………………………………4
1-2-1國內相關重要文獻………………………………………4
1-2-2國外相關重要文獻………………………………………..4
貳、 理論說明………………………………………………………………8
2-1對訊號取樣(Sampling)和重建(Reconstruction)的考量…………..8
2-1-1 A/D(類比/數位)訊號轉換…………………………….8
2-1-2 D/A(數位/類比)訊號轉換……………………………9
2-2 快速富立葉轉換(Fast Fourier Transform, FFT)…………………10
2-3 使用雙緩衝區(Double-Buffering) 技巧之AD/DA…………….12
2-3-1 何謂雙緩衝區…………………………………………12
2-3-2 雙緩衝區A/D輸入……………………………………12
2-3-3 雙緩衝區D/A輸出……………………………………17
2-4 訊號取樣定理……………………………………………………17
2-5窗函數……………………………………………………………19
2-6轉移函數(Transfer Function,H)的計算……………………21
2-6-1 單通道法…………………………………………………22
2-6-2 多通道法…………………………………………………23
2-7 奇異矩陣的解決方式……………………………………………24
2-8 功率頻譜的平均方式……………………………………………27
2-9 隨機振動控制邏輯………………………………………………28
2-10 控制準確度(Control Accuracy)……..…………………….33
2-11 安全保護設定………………………..……………………….37
2-11-1 軟體部份………………………………………………..37
2-11-2 硬體部份………………………………………………..39
參、 實驗設備與步驟……………………………………………………..41
3-1 實驗儀器設備……………………………………………………41
3-2 訊號擷取卡(AD/DA)的規格介紹…………………………47
3-2-1 訊號擷取卡規格性能……………………………………47
3-2-2 解析度的提升……………………………………………48
3-2-3 類比輸入的接線方式…………………………………….49
3-3 加速規……………………………………………………………53
3-4 測試執行步驟……………………………………………………53
3-4-1 閉迴路理想測試………………………………………….54
3-4-2 振動機性能測試………………………………………….54
3-4-3 負載測試………………………………………………….55
3-4-4 不同材質和控制點在相同測試情況下的控制表現…….56
肆、 實驗結果與討論…………………………………………………58
4-1 振動機的性能測試……………………………………………58
4-2 負載測試………………………………………………………59
4-3 GR控制邏輯迭代過程中偽隨機(Pseudo Random)和準隨機之探討……………………………………………………….64
4-4 不同位準的探討……………………………………………….68
4-5 不同頻率範圍的探討………………………………………….71
4-6 相位搭配真隨機(True Random)方式的探討……………….73
4-7 轉移函數求取方式的探討…………………………………….75
4-8 迭代過程中參考頻譜有無引導的問題……………………….78
4-9 折扣係數對控制準確度的影響…………………………….81
4-10 不同材質的薄板和轉移控制點之控制情形………………83
4-10-1 不同材質對控制的影響…………………………….83
4-10-2 控制點改變的影響………………………………….86
4-10-3 最高測試頻率改變的影響………………………….88
伍、結論與未來發展的目標…………………………………………….92
5-1 結論……………………………………………………………92
5-2 未來發展的目標………………………………………………93
附表一……………………………………………………………………96
附表二……………………………………………………………………..97
參考文獻………………………………………………………………….98
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