[發明專利]基于LMS的試驗臺架振動模態測試系統及方法

有效

• 申請號: 202011038656.4
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112729739B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 陳智君;王家鑫
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01M7/06
• 分類號: G01M7/06;G01M7/02
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

1.一種基于LMS的試驗臺架振動模態測試系統的測試方法，其特征在于：基于LMS的試驗臺架振動模態測試系統，包括激振器和模擬試驗臺架的鐵架臺；鐵架臺上設置至少9處測點位置，用于連接加速度傳感器和力傳感器；激振器設置在鐵架臺一側，激振器與功率放大器激振輸出口連接，在功率放大器上方是 LMS 模態測試儀，功率放大器的信號輸出口通過信號線與 LMS 模 態測試儀上的 out 接口相連，然后將力傳感器連接頭連接到 LMS 模態測試儀的 008V8E1 號接口，最后用一根網線使電腦與 LMS 模態測試儀連接；

在鐵架臺上選定 9 個測試點1、測試點2……測試點9，測試點1……測試點8布置8個加速度傳感器，測試點9布置1個力傳感器，其中，測試點1……測試點8分別位于鐵架臺的四根鐵桿的上部和下部，鐵桿有4個側面均為矩形，前8個測試點均位于四根鐵桿的a側面，鐵架臺四個邊均有側面，且均為矩形側面，測試點9位于鐵架臺的E1號邊緣的a側面的中央 ；

方法包括：

步驟1、選定通道口，根據各個傳感器 靈敏度及類型修改其參數；

步驟2、#1—#9 號通道序號與*1—*9 號測試點一一對應，其中#1—#8 號通道連接加速度傳感器為測量通道，加速度傳感器另一端按對應通道序號固定在*1—*8 號測試點，#1、#2、#3、#4 號通道設為+X 方向，#5、#6、#7、#8 號通道設為 -X 方向，#9 號通道連接力傳感器作為控制以及參考通道，同時力傳感器另一端固定在*9 號測試點，通道方向設為+X方向，在 InputMode 一欄將 9 個傳感器對應方格改為 ICP，在 Measure Quality 一欄#9號通道力傳感器對應的方格改為 Force；

步驟3、進入示波界面（Scope），設定帶寬為 50Hz，譜線數 64，輸出通道 1 輸出電壓為0.1V；

步驟4、設置完畢后點擊 Start Source 進行量程設置，具體步驟為①點擊 StartRanging 開始進行示波，此過程容易出問題，傳感器容易出現輕載或者過載，需要找出問題，不斷調整，本次實驗中一些加速度傳感器出現過載現象，是由于傳感器受力不均勻引起的；②點擊 Start Source 開始源輸出；③設置量程 Set Ranging；④停止 Stop Ranging；

步驟5、進入測試參數設置界面（MIMO Sine Setup），在選定所有通道后，將 9 號通道信號的中斷上限定為 150N，輸出通道 1 最大輸出電壓為 2.5V；在 Sweep 一欄中設定最小頻率為 10Hz，最大為 240Hz，Safety 一欄設定激勵開始時間 2s 后，然后在最下端點擊Editing Reference Profile 進行目標譜設置，在設定好最高幅值后，只需在最大頻率及最高幅值范圍內可根據需要隨意設定目標譜，但至少要有一項最大頻率以及一項最高幅值，頻率必須從小到大，幅值可忽大忽小，也可恒定不變；MIMO Sine Mode 一欄設定為步進Stepped, 在 Control strategr 設定為 Amplitude 幅值，最小頻率設定為 10Hz，最大頻率設定為 240Hz；

步驟6、進入系統識別界面（System Identification），選定信號模式為周期隨機，最小及最大 RMS 值分別為 0.1V 與 0.5V；然后按下 Arm 鍵準備，確認所有通道準備就緒（OK）后，可點擊 Start 開始測試，根據測試結果低負載、正常負載、過載對前面的設置進行相應的修改，直至全部正常負載，獲得系統傳遞函數；

步驟7、進入系統驗證界面（System Verification），選擇最后一次采集的系統傳遞函數，單擊 CALCULATE 按鈕，計算在 MIMO Sine 測試中將會產生的力及相應的幅值，若出現過載，可在此進行調整，防止正式測試過程中產生過載；

步驟8、進行正弦采集測試（MIMO Sine Acquisition），首先單擊 Arm 準備，系統就緒后可點擊 Start 開始測量，測試過程中可隨時進行暫停、掛起、停止、加速、減速、繼續、下一頻段操作；至此，測試完畢，點擊保存，可獲得相關振幅圖結果；測量完畢后可進入Validate 界面對測試結果進行驗證。