一种免迭代的激励谐波抑制方法
系统与控制
2025-04-29 v1 系统与控制
摘要
正弦激励在非线性结构测试中特别流行。由于非线性行为以及结构对激振器不可避免的反馈，施加的激励中会产生高次谐波。这是不期望的，因为获取的响应可能与纯正弦激励下结构的响应有显著偏差，特别是当某个高次谐波引发共振时。我们提出了一种抑制这些高次谐波激励以及由此产生的不期望的激振器-结构相互作用的新方法：将高次谐波添加到激振器的电压输入中，其傅里叶系数通过反馈控制进行调整，直到激励变为纯正弦。针对一个简化模型分析了该方法的稳定性；所得的闭式表达式有助于选择适当的激振器配置，包括驱动点。提出了一个实用的控制设计流程。在虚拟和真实的内共振结构实验中，在力激励（通过顶杆）和基础激励两种常见配置下验证了所提出的方法。即使对所有谐波使用相同的控制增益，在测试的振幅和频率范围内，甚至在强非线性区域，也实现了优异的性能。与迭代的现有技术相比，发现所提出的方法更易于实现，能够实现更快的测试，并且更容易实现更低的谐波失真。
引用
@article{arxiv.2410.17830,
title = {An iteration-free approach to excitation harmonization},
author = {Patrick Hippold and Gleb Kleyman and Lukas Woiwode and Tong Wei and Florian Müller and Christoph Schwingshackl and Maren Scheel and Sebastian Tatzko and Malte Krack},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.17830},
year = {2025}
}