一种中心转动的铰接柔性板结构振动测量装置与控制方法

摘要

本发明公开了一种中心转动的铰接柔性板结构振动测量装置与控制方法。该装置包括中心转动铰接板本体、检测及驱动部分和控制部分。固定在中心转动刚体的三角架连接两组铰链连接的柔性板，柔性板结构上粘贴压电陶瓷片驱动器、电阻应变片式传感器，铰接柔性板上还安装加速度传感器、压电堆驱动器和形状记忆合金SMA驱动器；在中心刚体上安装两台CCD相机可通过边缘检测柔性板的振动；还可用电阻式应变片传感器或加速度传感器可分别检测铰接柔性板的振动。将检测的信号反馈，运行控制算法后分别由输出控制压电片驱动器、压电堆驱动器和形状记忆合金SMA驱动器的动作；控制部分，用于处理检测的振动信号并做出相应的处理。

主权项

一种中心转动的铰接柔性板结构振动测量装置，其特征在于该装置包括中心转动铰接板本体部分、检测及驱动部分和控制部分：——中心转动铰接板本体部分包括：转动中心刚体（2）通过轴承支撑固定在基座（1）上，相对基座（1）自由转动，三角架Ⅰ（3）、三角架Ⅱ（4）分别安装在转动中心刚体（2）的两侧，矩形柔性板Ⅰ（7）、矩形柔性板Ⅲ（24）分别固定在三角架Ⅰ（3）、三角架Ⅱ（4）上，柔性板Ⅰ（7）、柔性板Ⅱ（12）通过铰链Ⅰ（9）和铰链Ⅱ（16）连接，柔性板Ⅲ（24）、柔性板Ⅳ（30）通过铰链Ⅲ（27）和铰链Ⅳ（35）连接；CCD相机Ⅰ（20）和CCD相机Ⅱ（22）通过相机支架（21）安装在转动中心刚体（2）上，可随着转动中心刚体（2）转动，两个相机的镜头分别对准两组铰接板；电阻应变片Ⅰ（6）、电阻应变片Ⅶ（37）分别粘贴在柔性板Ⅰ（7）、柔性板Ⅲ（24）在长度方向的三角架的一侧，在宽度方向的中线处；压电片驱动器Ⅳ（19）、压电片驱动器Ⅰ（5）分别粘贴在柔性板Ⅰ（7）在长度方向三角架Ⅰ（3）的一侧，宽度方向的中线两侧的对称位置；压电片驱动器Ⅴ（23）、压电片驱动器Ⅷ（38）分别粘贴在柔性板Ⅲ（24）在长度方向三角架Ⅱ（4）的一侧，宽度方向的中线两侧的对称位置；电阻应变片Ⅴ（32）粘贴在柔性板Ⅳ（30）的中心位置；压电片驱动器Ⅱ（10）、电阻应变片Ⅱ（11）粘贴在柔性板Ⅱ（12）上铰链Ⅰ（9）的左侧；压电片驱动器Ⅲ（15）、电阻应变片Ⅲ（14）粘贴在柔性板Ⅱ（12）上铰链Ⅱ（16）的左侧；压电片驱动器Ⅵ（28）、电阻应变片Ⅳ（29）粘贴在柔性板Ⅳ（30）上铰链Ⅲ（27）的右侧；压电片驱动器Ⅶ（34）、电阻应变片Ⅵ（33）粘贴在柔性板Ⅳ（30）上铰链Ⅳ（35）的右侧；加速度传感器Ⅰ（13）、加速度传感器Ⅱ（18）分别安装在柔性板Ⅱ（12）和柔性板Ⅰ（7）在长度方向的另一侧，宽度方向的中线位置；加速度传感器Ⅳ（31）、加速度传感器Ⅲ（26）分别安装在柔性板Ⅳ（30）和柔性板Ⅲ（24）长度方向的另一侧，宽度方向的中线位置；压电堆驱动器Ⅰ（8）、压电堆驱动器Ⅱ（17）连接柔性板Ⅰ（7）和柔性板Ⅱ（12）；SMA驱动器Ⅰ（25）、SMA驱动器Ⅱ（36）连接柔性板Ⅲ（24）和柔性板Ⅳ（30）；——检测及驱动部分包括：检测部分： CCD相机Ⅰ（20）和CCD相机Ⅱ（22）分别通过边缘检测两侧铰接柔性板的振动；电阻应变片Ⅰ（6）、电阻应变片Ⅱ（11）、电阻应变片Ⅲ（14）、电阻应变片Ⅳ（29）、电阻应变片Ⅴ（32）、电阻应变片Ⅵ（33）、电阻应变片Ⅶ（37）可用作应变式传感器检测柔性板的振动；加速度传感器Ⅰ（13）、加速度传感器Ⅱ（18）、加速度传感器Ⅲ（26）、加速度传感器Ⅳ（31）、分别用来检测铰接柔性板的振动；驱动部分包括压电片驱动器系统、压电堆驱动器驱动系统和SMA驱动系统，用于抑制振动；——控制部分，用于处理检测到的柔性板Ⅰ（7）、柔性板Ⅱ（12），以及柔性板Ⅲ（24）、柔性板Ⅳ（30）的振动信号，并做出相应的处理。