[發明專利]一種質量測量方法及系統

有效

• 申請號: 201910068237.6
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109883521B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 李小清;陳鵬;趙玉坤;陳學東
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01G9/00
• 分類號: G01G9/00
• 代理公司: 42201 華中科技大學專利中心
• 代理人: 曹葆青;李智

1.一種質量測量方法，采用質量測量系統實現，該質量測量系統包括控制器和兩個以上的主動減振器，每個所述主動減振器配合有執行器及傳感器，所述主動減振器用于支撐負載，并在各主動減振器處形成支撐點，其特征在于，包括如下步驟：

S1啟動質量測量系統，執行器出力對負載進行激勵，傳感器測量各執行器的響應幅值；

S2判斷負載是否只有垂直方向運動，若否，則轉入步驟S1，調整執行器出力，繼續對負載進行激勵；若是，則轉入步驟S3；

S3在負載上放置標準質量塊，執行器出力對放置標準質量塊后的負載進行激勵，傳感器測量各執行器的響應幅值；

S4判斷放置標準質量塊后的負載是否只有垂直方向運動，若否，則轉入步驟S3，調整執行器出力，繼續對放置標準質量塊后的負載進行激勵；若是，則轉入步驟S5；

S5對放置標準質量塊前后，通過對所述傳感器測得的響應幅值與對應執行器的出力之比的數據進行處理，獲得負載的質量。

2.根據權利要求1所述的一種質量測量方法，其特征在于，步驟S2或S4中，判斷負載是否只有垂直方向運動，沒有轉動，具體包括如下步驟：

S21所述控制器控制其中一個執行器的激勵幅值正弦出力不變，其他各執行器與所述其中一個執行器以同相位、同頻率ω、不同激勵幅值正弦出力，以對所述負載進行持續激勵；

S22所述傳感器持續采集所述主動減振器的響應信號；

S23對所述響應信號進行處理，提取各所述主動減振器在頻率ω處的響應幅值；

S24計算不同所述主動減振器響應幅值的差值，若差值小于閾值，則重新調整其他各執行器的激勵幅值，若差值大于閾值，則重新調整其他各執行器的激勵幅值；若差值等于閾值，則停止迭代。

3.根據權利要求1或2所述的一種質量測量方法，其特征在于，步驟S5包括如下步驟：

S51確定放置標準質量塊前各所述主動減振器的響應幅值比和對應執行器的出力之比；

S52確定放置標準質量塊后各所述主動減振器的響應幅值比和對應執行器的出力之比；

S53根據放置標準質量塊前后，傳感器測得的響應幅值與對應執行器的出力之比獲取各支撐點處的等效質量，進而獲取所述負載的質量，其中，

對于兩點支撐，負載的總質量為：

其中，X_i、X_i'為放置標準質量塊前和放置標準質量塊后，各支撐點處對應的傳感器響應幅值與執行器出力之比，m為標準質量塊的質量；

對于三點支撐，負載的總質量為：

其中，α，β為相鄰支撐點處等效質量的比值，為常數；

A₁、A₂、A₃為放置標準質量塊前和放置標準質量塊后各支撐點處對應的傳感器測得的響應幅值與執行器出力比值；

m為標準質量塊的質量。

4.根據權利要求2所述的一種質量測量方法，其特征在于，步驟S24中，所述其他各執行器的激勵幅值根據所述主動減振器到負載的振動速度響應傳遞函數調整。

5.根據權利要求4所述的一種質量測量方法，其特征在于，所述振動速度響應傳遞函數為：

式中：X₁為主動減振器I₁位移的拉式變換；

F₁為主動減振器I₁電機力的拉式變換；

m₁為主動減振器承載的等效質量；

k、s、c分別為系統剛度、應變、系統阻尼。

6.根據權利要求1所述的一種質量測量方法，其特征在于，所述質量測量系統中，頻率其中，k為系統剛度，M為負載重量。