Para realizar a simulação integrada de aceleração dinâmica e ambiente vibratório variável no tempo, foi desenvolvido um dispositivo de excitação composto em série piezo-hidráulico leve e de ampla faixa que se adapta ao campo de aceleração dinâmica. Primeiramente, foi proposta a metodologia de excitação composta em série piezo-hidráulica e a configuração do dispositivo, resolvendo o desafio dos métodos tradicionais de excitação "larga faixa não leve, leve não larga faixa". Foi projetado um módulo de excitação piezoelétrico em paralelo com seis unidades, estabelecido um processo de ajuste preciso, e a eficiência da excitação paralela atingiu 74,2%. Para satisfazer a demanda de excitação em ampla faixa em ambiente de aceleração dinâmica, foi proposta uma solução hidráulica integrada de centralização, desenvolvendo um módulo hidráulico com configuração de "cilindro dentro de cilindro". Baseado em um divisor de frequência, foi proposto um método de controle de frequência para o sistema composto em série, alcançando o trabalho coordenado e saída equilibrada dos módulos piezoelétrico e hidráulico. Combinando o controle de equilíbrio de força com compensação de realimentação de deslocamento zero, foi proposta uma metodologia de controle de centralização para o módulo hidráulico, realizando centralização precisa em ambiente de aceleração dinâmica. Foram propostas duas metodologias de controle vibratório variável de ganho e reprodução de forma de onda a longo prazo, desenvolvendo um sistema de controle integrado. Os resultados dos testes mostraram que o dispositivo de excitação composto em série, sob aceleração centrífuga não inferior a 60 g e taxa de variação de aceleração não inferior a 15 g/s, alcançou aceleração vibratória de 6 g (rms) sob carga de 50 kg e excitação de ampla faixa na faixa de frequência de 10~2000 Hz. O dispositivo já foi aplicado em vários testes ambientais para dispositivos, componentes e sistemas inerciais, apresentando bons resultados de controle de carga. Em comparação com testes de voo, este trabalho fornece um meio laboratorial eficiente e econômico para avaliação funcional de sistemas de guiagem e controle de aeronaves, especialmente vantajoso na obtenção de grandes volumes de dados.

excitação piezoelétrica; excitação hidráulica; mecanismo flexível; amplificação de microdeslocamento; centrífuga