MIMO测试中的自动激振器位置优化与正则化输入估计

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多输入多输出（MIMO）测试广泛应用于部件认证中，用于在实验室复现实际工作响应。相比单输入和基础振动台测试，MIMO测试因能使用更小的执行器和更短的测试周期而获得青睐。在给定目标响应的条件下，MIMO测试设计的两个关键步骤是选择激振器位置和求解输入载荷。激振器位置通常由专家经验手动选择，或通过模拟振动控制问题并最小化输入能量与控制残差的组合来确定。然而，这种方法需要手动指定输入能量与残差的相对权重，具有主观性。本文开发了一个客观函数，用于在不进行任何手动参数调整的情况下，基于控制精度和所需输入能量对激振器配置进行比较。该函数为每个候选配置自动选择最优的权衡参数。为了使用新的客观函数选择激振器位置，开发了一种整数规划问题的旋转算法。该算法从初始配置（如贪心算法生成的配置）开始，保证每次迭代都能降低目标函数值，直至收敛。在扩散声场激励的结构模拟中，电动激振器位置和正则化输入无需分析人员指定任何参数即可求解。模拟涵盖目标响应数小于、等于和大于执行器数量的多种MIMO配置。

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