[發(fā)明專(zhuān)利]一種智能化主動(dòng)隔振單元的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810239215.3
• 申請(qǐng)日: 2008-12-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101446834A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛劍琴;馬艷華;張臻;李琳;張文廣;高艷蕾
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G05D19/02
• 分類(lèi)號(hào): G05D19/02
• 代理公司: 北京科迪生專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 賈玉忠;盧 紀(jì)

1、一種智能化主動(dòng)隔振單元的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，其特征在于：包括：智能化主動(dòng)隔振單元(1)、基座、DSP振動(dòng)控制卡(1)、壓電式加速度傳感器(2)、信號(hào)采集裝置和信號(hào)調(diào)理裝置，上位計(jì)算機(jī)(5)；智能化主動(dòng)隔振單元(1)固定于基座上，當(dāng)基座受到振源擾動(dòng)時(shí)，信號(hào)采集裝置采集壓電式加速度傳感器(2)檢測(cè)來(lái)自振源傳遞到智能化主動(dòng)隔振單元(1)垂直平面與水平平面的2路誤差信號(hào)，以及1路振源信號(hào)進(jìn)入DSP振動(dòng)控制卡(4)接口；DSP振動(dòng)控制卡(4)控制A/D轉(zhuǎn)換器采集這3路信號(hào)進(jìn)入DSP振動(dòng)控制卡；再通過(guò)控制算法進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和控制計(jì)算，將待控制的2路數(shù)字信號(hào)輸出到D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，經(jīng)信號(hào)調(diào)理裝置處理后輸出至智能化主動(dòng)隔振單元(1)中的水平方向與垂直方向2根超磁致伸縮作動(dòng)器(3)，使作動(dòng)器產(chǎn)生相應(yīng)的伸長(zhǎng)或收縮，從而使智能化主動(dòng)隔振單元(1)在水平方向與垂直方向保持相對(duì)穩(wěn)定，再通過(guò)2個(gè)壓電式加速度傳感器(2)檢測(cè)誤差信號(hào)，進(jìn)而再通過(guò)信號(hào)采集裝置反饋到DSP振動(dòng)控制卡(4)中，如此反復(fù)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能化主動(dòng)隔振單元(1)的主動(dòng)振動(dòng)控制。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化主動(dòng)隔振單元的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述信號(hào)采集裝置由電荷放大器和濾波器組成，電荷放大器和濾波器中各通道為對(duì)應(yīng)連接，電荷放大器的輸入端連接壓電式加速度傳感器(2)，電荷放大器的輸出端與濾波器的輸入端連接，濾波器的輸出端與DSP振動(dòng)控制卡(4)的A/D轉(zhuǎn)換器輸入接口相連。

3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號(hào)采集裝置，其特征在于：所述的電荷放大器可選取DLF—6四合一功能放大器，濾波器選取DH3766型程控抗混濾波器。

4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化主動(dòng)隔振單元的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述信號(hào)調(diào)理裝置由濾波器和功率放大器組成，濾波器和功率放大器中各通道對(duì)應(yīng)連接；濾波器的輸入端與DSP振動(dòng)控制卡(4)的D/A轉(zhuǎn)換器輸出接口連接，濾波器的輸出端與功率放大器的輸入端連接，功率放大器的輸出端與智能化主動(dòng)隔振單元(1)的2個(gè)超磁致伸縮作動(dòng)器(3)的引線(xiàn)插頭端連接。

5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號(hào)調(diào)理裝置，其特征在于：所述的濾波器選取DH3766型程控抗混濾波器，功率放大器選取KEPCO36—6型功率放大器。

6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化主動(dòng)隔振單元的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的DSP振動(dòng)控制卡(4)包括DSP電路、電源管理電路、時(shí)鐘電路、同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SDRAM、快擦寫(xiě)存儲(chǔ)器Flash?ROM、RS232串口通訊電路、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、CPLD邏輯時(shí)序控制電路，電源管理電路為DSP電路提供穩(wěn)定的供電電路，使DSP電路能夠正常工作；時(shí)鐘電路為DSP振動(dòng)控制卡(4)提供周期性的時(shí)鐘信號(hào)；SDRAM用作存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；FlashROM用作存儲(chǔ)啟動(dòng)程序、控制算法和硬件配置信息；RS232串口通訊電路分別與DSP電路和上位計(jì)算機(jī)(5)相接，用于將信號(hào)傳至上位計(jì)算機(jī)(5)，便于計(jì)算機(jī)進(jìn)行后續(xù)的處理；A/D轉(zhuǎn)換器，它與DSP電路相接，將輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；D/A轉(zhuǎn)換器，與DSP電路相接，將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)；CPLD邏輯時(shí)序控制電路分別與DSP電路、A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器相接，用于A(yíng)/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器的邏輯時(shí)序控制。

7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化主動(dòng)隔振單元的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述壓電式加速度傳感器(2)分別安裝于智能化主動(dòng)隔振單元(1)水平上平面內(nèi)側(cè)與垂直平面外側(cè)，且分別與智能化主動(dòng)隔振單元(1)內(nèi)部水平方向與垂直方向的2個(gè)超磁致伸縮作動(dòng)器(3)平行，并靠近超磁致伸縮作動(dòng)器(3)輸出桿安裝。

8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化主動(dòng)隔振單元的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的控制算法為F₁(k)＝f{E₁(k)，X(k)}，F(xiàn)₂(k)＝f{E₂(k)，X(k)}，f為L(zhǎng)MS自適應(yīng)濾波算法，E₁(k)表示智能化主動(dòng)隔振單元(1)垂直方向壓電式加速度傳感器(2)輸出的向量，E₂(k)表示智能化主動(dòng)隔振單元(1)水平方向壓電式加速度傳感器(2)輸出的向量，X(k)表示振源信號(hào)的向量，F(xiàn)₁(k)表示經(jīng)DSP振動(dòng)控制卡(4)處理后的垂直方向的輸出控制量，F(xiàn)₂(k)表示經(jīng)DSP振動(dòng)控制卡(4)處理后的水平方向的輸出控制量。