振动台是一种利用电动、液压、压电或其他原理获得机械振动的装置,可以在实验室提供典型振动条件或者模拟、再现环境;并且可以用来评价、测试系统可靠性的重要设备,广泛应用在军事、航天等领域,尤其是少自由度振动台,具有机构简单,控制方便等特点。本课题的背景是为大连海事大学设计的两自由度液压振动台,主要内容包括:振动台的运动学分析和动力学的建模;依据对平台的负载匹配计算,完成了液压动力机构和传感器的选型,考虑平台的柔性建立了液压动力机构动力学模型;考虑平台的柔性对系统控制性能的影响,使用三状态控制方法设计振动台的控制器;基于虚拟样机技术对平台进行了联合仿真,验证控制器设计的有效性。本文首先对振动台进行运动学和动力学的分析和推导,用牛顿——欧拉法建立振动台的动力学的数学模型;用MATLAB的SimMechanics工具箱建立振动台的基于物理的动力学模型,对两个模型进行了对比分析,验证了模型的一致性;然后利用ADAMS软件建立振动台的动力学模型,将ADAMS模型与MATLAB建立的模型进行对比,验证模型的一致性。本文在系统设计要求下,对液压振动台进行负载匹配计算,通过计算选择了满足工况要求的元件,得出系统的固有频率;考虑平台的柔性影响时,推导系统的动力学模型,考察平台的柔性对液压动力机构的影响。液压系统的控制器设计。首先考察系统在简单控制方法下的特性;在单系统模型下,利用振动台控制系统中常用的三状态控制方法调节系统性能,在假设平台为刚体和柔性体这两种情况下设计系统的控制器,考察两种不同情况下控制器的不同设计方法,最终使系统的频宽达到要求。基于虚拟样机技术的联合仿真。对ADAMS模型进行柔性化,得到平台的柔性化模型;将用MATLAB建立的控制系统模型分别和ADAMS建立的平台的刚体模型和平台的柔性体动力学模型进行联合仿真,考察系统的特性,验证控制器设计的有效性和平台设计的合理性。