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A novel method for high-frequency non-sinusoidal vibration waveforms with uniaxial electro-hydraulic shaking table based on Fourier series
Journal of Vibration and Control ( IF 2.3 ) Pub Date : 2020-09-23 , DOI: 10.1177/1077546320961719
He Wang 1, 2 , Zhen Chen 1 , Jiahai Huang 1
Affiliation  

In this article, a rotary valve is developed to obtain accurate high-frequency sinusoidal vibration waveforms. Then, a uniaxial electro-hydraulic shaking table controlled by a set of parallel rotary valves is constructed, which can superpose the sinusoidal vibration waveforms. The non-sinusoidal vibration waveforms including triangular vibration waveform, rectangular vibration waveform, sawtooth vibration waveform and trapezoidal vibration waveform are generated by adjusting the spool rotation speed based on the Fourier series. The results show that with one rotary valve, the uniaxial electro-hydraulic shaking table can output accurate high-frequency sinusoidal vibration waveforms and the total harmonic distortion is less than 1% at high vibration frequency. Compared with the standard vibration waveform, the error of the generated vibration waveform is very small. For the rectangular vibration waveform and sawtooth vibration waveform, the error is less than 6%, and for the triangular vibration waveform and trapezoidal vibration waveform, the error is less than 3%. The impacts of the working conditions on the error of the generated vibration waveform are very small. The proposed method for the accurate high-frequency non-sinusoidal vibration waveform is very effective and can be applied in high vibration frequency and different load masses. With the increase of the supply pressure, the amplitude of the generated vibration waveforms increases, while the error changes in a rather narrow range. The amplitude can be adjusted by changing the supply pressure with almost no effect on the accuracy of the vibration waveform.



中文翻译:

基于傅里叶级数的单轴电液振动台高频非正弦振动波形的新方法

在本文中,开发了一种旋转阀以获取准确的高频正弦振动波形。然后,构造了由一组平行旋转阀控制的单轴电动液压振动台,它可以叠加正弦振动波形。通过基于傅立叶级数调整阀芯转速,生成包括三角振动波形,矩形振动波形,锯齿形振动波形和梯形振动波形的非正弦振动波形。结果表明,通过一个旋转阀,单轴电动液压振动台可以输出准确的高频正弦振动波形,在高振动频率下总谐波畸变小于1%。与标准振动波形相比,产生的振动波形的误差很小。对于矩形振动波形和锯齿形振动波形,误差小于6%,对于三角形振动波形和梯形振动波形,误差小于3%。工作条件对所产生的振动波形的误差的影响很小。所提出的用于精确的高频非正弦振动波形的方法非常有效,可应用于高振动频率和不同负载质量的情况。随着供给压力的增加,所产生的振动波形的振幅增加,而误差在相当窄的范围内变化。可以通过改变供给压力来调节振幅,而几乎不影响振动波形的准确性。对于矩形振动波形和锯齿形振动波形,误差小于6%,对于三角形振动波形和梯形振动波形,误差小于3%。工作条件对所产生的振动波形的误差的影响很小。所提出的用于精确的高频非正弦振动波形的方法非常有效,可应用于高振动频率和不同负载质量的情况。随着供给压力的增加,所产生的振动波形的振幅增加,而误差在相当窄的范围内变化。可以通过改变供给压力来调节振幅,而几乎不影响振动波形的准确性。对于矩形振动波形和锯齿形振动波形,误差小于6%,对于三角形振动波形和梯形振动波形,误差小于3%。工作条件对所产生的振动波形的误差的影响很小。所提出的用于精确的高频非正弦振动波形的方法非常有效,可应用于高振动频率和不同负载质量的情况。随着供给压力的增加,所产生的振动波形的振幅增加,而误差在相当窄的范围内变化。可以通过改变供给压力来调节振幅,而几乎不影响振动波形的准确性。对于三角振动波形和梯形振动波形,误差小于3%。工作条件对所产生的振动波形的误差的影响很小。所提出的用于精确的高频非正弦振动波形的方法非常有效,可应用于高振动频率和不同负载质量的情况。随着供给压力的增加,所产生的振动波形的振幅增加,而误差在相当窄的范围内变化。可以通过改变供给压力来调节振幅,而几乎不影响振动波形的准确性。对于三角振动波形和梯形振动波形,误差小于3%。工作条件对所产生的振动波形的误差的影响很小。所提出的用于精确的高频非正弦振动波形的方法非常有效,可应用于高振动频率和不同负载质量的情况。随着供给压力的增加,所产生的振动波形的振幅增加,而误差在相当窄的范围内变化。可以通过改变供给压力来调节振幅,而几乎不影响振动波形的准确性。工作条件对所产生的振动波形的误差的影响很小。所提出的用于精确的高频非正弦振动波形的方法非常有效,可应用于高振动频率和不同负载质量的情况。随着供给压力的增加,所产生的振动波形的振幅增加,而误差在相当窄的范围内变化。可以通过改变供给压力来调节振幅,而几乎不影响振动波形的准确性。工作条件对所产生的振动波形的误差的影响很小。所提出的用于精确的高频非正弦振动波形的方法非常有效,可应用于高振动频率和不同负载质量的情况。随着供给压力的增加,所产生的振动波形的振幅增加,而误差在相当窄的范围内变化。可以通过改变供给压力来调节振幅,而几乎不影响振动波形的准确性。而误差在相当窄的范围内变化。可以通过改变供给压力来调节振幅,而几乎不影响振动波形的准确性。而误差在相当窄的范围内变化。可以通过改变供给压力来调节振幅,而几乎不影响振动波形的准确性。

更新日期:2020-09-23
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