[發明專利]微振動模擬器的倍頻抑制方法、裝置

在審

• 申請號: 202310160432.8
• 申請日: 2023-02-24
• 公開（公告）號: CN116213233A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 賀帥;朱赫;徐振邦
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: B06B3/00
• 分類號: B06B3/00;G01M7/06;G01M7/02
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 張桂平

本申請適用空間微振動源地面模擬技術領域，提供了一種微振動模擬器的倍頻抑制方法、裝置；本申請倍頻抑制方法基于相應的裝置，根據特定頻率的正弦激勵力和對應測得的平臺振動的加速度來計算二者的傳遞函數。同樣的，也對該模擬過程中出現倍頻響應的頻率進行傳遞函數的計算，使得可以根據傳遞函數和加速度逆推出倍頻所對應的正弦激勵力大?。蛔詈笤谀M過程中輸入該倍頻處相反的正弦激勵力即可抵消導致該倍頻響應的正弦激勵力，從而對微振動模擬過程中的倍頻響應進行抑制，提高振動模擬的準確性。

技術領域

本申請屬于空間微振動源地面模擬技術領域，尤其涉及微振動模擬器的倍頻抑制方法、裝置。

背景技術

目前，為了突破空間微振動環境對高精度遙感器成像質量的限制，需要設計制造能夠模擬空間多維微振動環境的微振動模擬器。由于Gough-Steward平臺能夠產生六自由度運動，通常被用作微振動模擬器，但是由于其六個支腿內的彈簧片存在剛度非線性的問題以及連接支腿與上、下平臺的鉸鏈存在結構間隙等問題，造成了模擬微振動時出現倍頻現象。即模擬過程中，預設頻率的倍頻處產生量級近似甚至更大的加速度的倍頻響應。倍頻現象干擾了模擬的準確性，雖然可以通過改進彈簧片和鉸鏈結構來改善倍頻，但很難完全消除?，F有技術存在不足。

發明內容

本申請的目的在于提供一種微振動模擬器的倍頻抑制方法、裝置，旨在解決目前由于六自由度微振動模擬器結構設計問題導致進行多頻線譜形式的微振動模擬過程中出現倍頻現象的問題。

一方面，本申請提供了一種微振動模擬器的倍頻抑制方法，所述方法包括下述步驟：

s1.分別對微振動模擬器的每個支腿輸入預設頻率的正弦激勵力，測出所述微振動模擬器的上平臺中心點在三維軸向和三維繞軸方向產生的加速度，構成每一支腿對應的六維加速度；

s2.根據所述微振動模擬器的每個支腿對應的六維加速度和預設頻率的正弦激勵力，構建所述預設頻率處的傳遞函數；

s3.根據所述傳遞函數和要模擬的目標六維加速度，反向計算出目標頻率處的正弦激勵力；

s4.將所述目標頻率處的正弦激勵力施加到每個支腿中，測出所述微振動模擬器的上平臺的中心點產生的相應的加速度；如果所述目標頻率的倍頻處產生倍頻響應，則記錄該倍頻處的響應幅值和相位，返回所述步驟s1至步驟s2，以倍頻頻率作為預設頻率，測量所述倍頻處的傳遞函數；

s5.通過倍頻處響應的加速度與倍頻處的傳遞函數，計算倍頻處的正弦激勵力；以所述倍頻處的正弦激勵力的反作用力作為抵消力，與所述目標頻率處的正弦激勵力相加，實現對目標頻率的控制和對倍頻響應的抑制。

另一方面，本申請還提供了一種應用上述任意一項所述方法的微振動模擬器的倍頻抑制裝置，所述裝置包括：微振動模擬器、倍福控制系統、信號采集系統和終端PC；

所述終端PC與所述倍?？刂葡到y電連接，運行GUI與操作員交互并發送目標指令控制所述倍?？刂葡到y運算；

所述倍?？刂葡到y與所述微振動模擬器電連接，向所述微振動模擬器輸出預設頻率下激勵力的驅動電流，基于反饋計算傳遞函數及所述微振動模擬器的六維加速度；

所述微振動模擬器基于所述驅動電流進行預設頻率下振動的模擬；

所述信號采集系統與所述終端PC電連接，所述信號采集系統的加速度傳感器設置在所述微振動模擬器的上平臺中心，用于采集所述微振動模擬器的上平臺振動時的加速度，并反饋至所述終端PC；

所述信號采集系統與所述倍福系統電連接，用于將采集到的加速度傳回倍福系統進行傳遞函數的解算從而實現對微振動模擬器的控制。