三轴电动式振动环境试验与传统的单轴振动环境试验相比,在产品故障模式复现和模拟精度方面产生了显著的差异,一些已按规范通过单轴振动环境试验的产品在多轴振动环境试验中暴露出新的故障,而这些故障模式在实际使用过程中也曾出现,从而表明三轴电磁式振动环境试验可以更逼真地模拟使用环境。进一步的研究表明,采用三轴高频振动环境试验技术可以使复杂结构试验件在试验过程中的过试验和欠试验程度趋于合理。多轴电动式振动机环境试验技术的应用将使得通过环境试验评定产品的环境试验适应性和使用可靠性有更充分的依据。一个完整的多轴高频率振动具有六自由度运动能力,可以在控制系统的作用下产生任意规定的六自由度空间运动,因此,可以对安装在试验台面上的试验件进行各种规定的六自由度基础运动激励以实现多轴振动环境模拟试验。当然,在实际使用过程中,也可以根据具体情况使用两轴或三轴振动台进行环境模拟。从振动控制角度看,多轴振动试验是多点响应控制振动试验的特例。但由于三轴大型振动试验采用一个试验台面进行激励,试验件的安全性更易保证,且试验条件的规定方式更易为人们接受。对于多轴振动环境试验,每个控制自由度的运动之间存在交叉祸合,即单个控制点的运动是各轴激励产生的响应的叠加。即使对于三个单轴振动台组成的三轴振动系统,采用了各振动方向相互几乎独立的机械解祸装置,但交叉祸合效应仍不能忽略,这主要是由于试验件动力反馈效应作用的结果,当控制点选择在试验件上时,交叉祸合更为明显。因此,对于多轴振动环境试验,交叉藕合效应使得单轴振动控制方法无法得到满意的结果,必须采用更为复杂的多轴振动控制方法以补偿交叉祸合,实现解祸控制。另外,对于多轴振动环境试验,各控制自由度之间的相位关系是必须控制的,而单轴振动环境试验通常无须考虑相位关系。
三轴电动式高频振动控制算法是在单轴振动控制技术的基础上发展起来的,采用系统的频响函数矩阵进行交叉藕合补偿和驱动信号修正,其计算复杂性和运算量大大增加,需要功能更强、计算速度更快的计算机实现控制运算。近年来,由于计算机技术的高速发展,已出现了实用的商品化多轴振动控制系统,其控制精度可以达到目前商品化的单轴振动控制系统的水平,能够满足多轴振动环境试验的要求。