經(jīng)典沖擊測(cè)試（又經(jīng)典沖擊控制）是指輸出一系列的脈沖來激勵(lì)結(jié)構(gòu)。在結(jié)構(gòu)的一個(gè)或者多個(gè)位置測(cè)量其響應(yīng)，通過頻譜分析識(shí)別出結(jié)構(gòu)的共振特性。這種脈沖響應(yīng)與脈沖響應(yīng)函數(shù)（其傅里葉變換等效于系統(tǒng)的頻響函數(shù)）相似。傅里葉變換的脈沖響應(yīng)是該系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)（FRF）。

沖擊控制過程本質(zhì)上是時(shí)域波形復(fù)制過程，它使用基于FFT的算法來為測(cè)試系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)做更正。算法類似于隨機(jī)控制用的算法。不同之處在于測(cè)試目標(biāo)譜是如何定義的：在隨機(jī)控制里,它是定義在頻域；在沖擊控制里，它是定義在時(shí)域。

假定振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)是線性的，這意味著它的任何輸入的響應(yīng)可以從它的頻率響應(yīng)函數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。在控制過程中，該頻響不斷估計(jì)和更新，并用來計(jì)算所述輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。該輸出波形應(yīng)導(dǎo)致測(cè)試系統(tǒng)中一個(gè)的控制信號(hào)的測(cè)試信息相匹配的方式作出反應(yīng)。

控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)原理

系統(tǒng)輸出y（t）可以被計(jì)算為系統(tǒng)輸入，X（T）和系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)h（t）之間的卷積。

y(t) = h(t) * x(t)

然而，卷積是棘手的計(jì)算，并且可能無法確定的脈沖響應(yīng)。幸運(yùn)的是，此卷積等效于在頻域相乘。系統(tǒng)輸出y（t）被置換為輸出頻譜Y（f）中，輸入值x（t）被替換為X（f）和所述脈沖響應(yīng)h（t）被置換的頻率響應(yīng)函數(shù)H（六）。計(jì)算傅立葉變換Y（f）和X（f）是簡(jiǎn)單的，并且確定H（f）為不是H（F）要容易得多。

控制器計(jì)算由所需的測(cè)試系統(tǒng)輸入值x（t）的:

x(t) = IFFT( X(f) ) = IFFT( R(f)/H(f) )

= IFFT( FFT( r(t) ) / H(f) )

其中R（f）為在頻域中的測(cè)試信息和IFFT是逆FFT（對(duì)于傅里葉變換的算法）。測(cè)試信息是由用戶為r（t）的規(guī)定，在時(shí)域，然后被變換成R（六）在測(cè)試開始之前。

在經(jīng)典沖擊試驗(yàn)，R（t）可以是一個(gè)半正弦，鋸齒，三角形，矩形，梯形，或具有正弦形狀。

脈沖形狀可以為半正弦、鋸齒、三角、矩形、梯形或者半正矢。脈沖本身一般都是單邊——位移只在一個(gè)方向。這些脈沖將導(dǎo)致振動(dòng)臺(tái)一個(gè)方向上產(chǎn)生極大的動(dòng)圈偏移。要保持動(dòng)圈的中心位置，每個(gè)脈沖必須要零平均位移。這就需要對(duì)脈沖添加一個(gè)前尾部和后尾部的補(bǔ)償。

波形補(bǔ)償

在每個(gè)脈沖輸出的盡頭，振動(dòng)臺(tái)必須返回到它的初始位置。然而，用在經(jīng)典沖擊測(cè)試?yán)锏拿}沖形狀是單邊的，意味著如果不使用波形補(bǔ)償，振動(dòng)臺(tái)動(dòng)圈會(huì)產(chǎn)生剩余的位移和速度。連續(xù)的幾個(gè)脈沖后動(dòng)圈將運(yùn)動(dòng)至位移極限，無法再輸出脈沖。

補(bǔ)償是修正控制信號(hào)使得脈沖的終止位移和速度為零的方法。它涉及到在主脈沖之前和之后添加較小的脈沖。

單一矩形脈沖的加速度，速度，位移響應(yīng)

給定一個(gè)主脈沖形狀，有不同的補(bǔ)償算法來產(chǎn)生優(yōu)化主脈沖波形。主脈沖能添加前和/或后補(bǔ)償。

一些別的文獻(xiàn)用調(diào)節(jié)代替補(bǔ)償。補(bǔ)償?shù)哪康氖谴_保終止的速度和位移為零。下圖顯示一個(gè)在加速度半正弦脈沖添加前和后補(bǔ)償后的脈沖波形。

沖擊脈沖補(bǔ)償

當(dāng)產(chǎn)生目標(biāo)譜波形時(shí)，很重要的一點(diǎn)就是不要超過振動(dòng)臺(tái)的限制。這些限制包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電源的電壓和電流能力，和系統(tǒng)產(chǎn)生峰值加速度，力，速度，和位移量級(jí)。

安全特點(diǎn)

在正弦模式下，有一些安全功能，有助于防止損壞振動(dòng)臺(tái)和相關(guān)設(shè)備。在沖擊模式下，振動(dòng)控制系統(tǒng)有多種安全特點(diǎn)，以防止振動(dòng)臺(tái)和相關(guān)設(shè)備損壞。在振動(dòng)臺(tái)測(cè)試系統(tǒng)中，有3種不同類型的檢測(cè)，任何一種檢測(cè)失敗，系統(tǒng)就會(huì)觸發(fā)一個(gè)事件。這些事件的響應(yīng)活動(dòng)可以在事件觸發(fā)規(guī)則中自定義。3種檢測(cè)分別為：

1. 振動(dòng)臺(tái)驅(qū)動(dòng)電壓限制
2. 通道過載或檢測(cè)丟失
3. 沖擊中止限制

當(dāng)輸入通道過載或因傳感器故障、意外網(wǎng)絡(luò)中斷引起信號(hào)丟失時(shí)，Spider 振動(dòng)控制器會(huì)自動(dòng)檢測(cè)并終止測(cè)試。

如果發(fā)生意外網(wǎng)絡(luò)中斷或電源丟失時(shí)，Spider（如Spider-81）能夠把測(cè)試數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息存入至閃存中，防止數(shù)據(jù)丟失。內(nèi)部的備用電池可以供電8分鐘。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中斷，Spider 振動(dòng)控制儀即能在黑盒模式下繼續(xù)運(yùn)行，也能保存所有數(shù)據(jù)并執(zhí)行正常關(guān)機(jī)。