[發明專利]多臺并激振動控制器與數字相位同步控制器匹配方法

有效

• 申請號: 201610557517.X
• 申請日: 2016-07-15
• 公開（公告）號: CN107543671B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 邱漢平;李新明;樊世超;岳志勇;張俊剛;杜曉舟;張君
• 申請（專利權）人: 北京衛星環境工程研究所
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種多臺并激中振動控制器與數字相位同步控制器匹配方法。該方法包括試驗設備連線準備步驟；試驗設備開啟步驟；振動控制器參數設置步驟；空臺低量級試驗步驟；空臺中間量級試驗步驟；空臺高量級試驗步驟；擴展臺低量級試驗步驟；擴展臺中間量級試驗步驟；擴展臺高量級試驗步驟；航天器模擬件低量級試驗步驟；航天器模擬件中間量級試驗步驟；航天器模擬件高量級試驗步驟；試驗設備關閉步驟。本發明主要通過合理調整振動控制器的運行速度使得數字相位同步控制器對驅動信號完成一次相位修正的時間小于振動控制器完成一次閉環的時間。該匹配方法可適用于任何的振動控制器，為多臺并激振動試驗系統的相位同步提供了一種技術手段。

技術領域

本發明屬于航天器力學環境試驗技術領域，具體涉及一種多臺并激同步中振動控制器與數字相位同步控制器匹配方法。

背景技術

航天器在發射前都需要經歷嚴格的振動環境試驗驗證，以考核產品的結構設計是否合理，充分暴露產品潛在的缺陷及隱患。隨著中國航天技術的不斷發展，空間站等超大型航天器的研制活動已經啟動，而目前市場上的單個振動臺推力無法滿足其力學試驗要求。因此，研制多臺并激大推力振動試驗系統迫在眉睫。

多臺并激大推力振動試驗系統主要由振動臺臺體、擴展臺面、冷卻系統、油泵系統、功放系統及振動控制系統等組成。而振動控制系統一般主要由振動控制器和相位同步控制器組成。目前，多臺并激振動試驗通常采用振動控制器和相位同步控制器分別對多個振動臺的振幅和相位進行控制。試驗過程中，形成了兩個獨立的閉環控制。

外閉環主要控制振動臺臺面的振動幅值。它一般采用多點平均控制技術，由振動控制器根據響應信號得到的響應譜與參考譜進行比較，計算出誤差譜，并通過不斷修改驅動譜，使振動控制點的響應與參考值相比在允許誤差范圍內。

內閉環主要修正多個振動臺驅動信號的相位。該閉環由數字相位同步控制器和霍爾效應傳感器等組成，霍爾效應電流傳感器通過實時監測電動振動臺動框電流并提供與功放輸出電流成正比的電壓信號，電壓信號反饋給數字相位同步控制器，數字相位同步控制器根據多路信號的相位差來調節驅動信號，實現多個振動臺的同步控制。

目前振動控制器可從市場上進行購置，國內外研制廠家較多；而數字相位同步控制器一般需根據振動控制器的技術參數(尤其是閉環時間)進行特殊研制，以確保數字相位同步控制器閉環修正時間小于振動控制器閉環所需要的時間，但是數字相位同步控制器研制廠家國外寥寥無幾(美國TTI公司)，國內在研制方面還不成熟，基本沒有成熟產品。相位控制器研制技術難度巨大，研制所需經費高昂。如果在匹配好的振動控制器和數字相位同步控制系統中，當振動控制器出現故障或損壞需進行更換時，數字相位同步控制器一般很難與新的振動控制器相匹配，需要對數字相位同步控制器的技術參數進行調整，以保證兩者重新匹配。對于閉環時間較快的振動控制器，數字相位同步控制器調整的余量非常有限，有時甚至無論如何都無法滿足與振動控制器相匹配的要求。這種情況將嚴重影響航天器力學試驗的順利進行，從而耽誤型號的研制進度。

因此，從振動控制器著手，提出一種操作便捷、適用性極強的多臺并激振動控制器與數字相位同步控制器的匹配方法，顯得尤為重要。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于提供一種多臺并激中振動控制器與數字相位同步控制器匹配方法，保證多臺并激時振動臺系統安全、有效的運行，避免多個振動臺激勵相位異常導致振動試驗設備或航天器產品損壞的風險出現。

本發明采用了如下的技術方案：

一種多臺并激振動控制器與數字相位同步控制器匹配方法，包括以下步驟：

(1)試驗設備連線