[发明专利]基于形态感知的太空帆板结构低模态振动主动控制方法与装置

权利要求书

1.一种基于振动形态感知的太空帆板结构低模态振动主动控制方法，其特征是利用分布植入式光纤光栅传感网络对帆板结构的振动形态进行实时感知，并根据感知获得的结构振动信息产生控制策略，通过控制驱动单元产生控制动作以驱动形状记忆合金弹簧组，利用SMA弹簧的形状记忆效应和超弹性效应，实现帆板结构振动响应的抵消和振动能量的消耗，从而实现消除或降低结构振动响应的目的。

2.根据权利要求1所述的基于振动形态感知的太空柔性帆板结构低模态振动主动控制方法，其特征在于所述的控制策略是在结构振动形态感知的基础上形成的：植入的光纤光栅传感网络感知太空帆板结构表面离散测量点的应变变化，此数据通过光纤光栅网络信号分析仪，并基于所开发的测控软件实时提取并转化为结构形变曲率信息，此后软件平台基于曲率信息的空间曲面拟合算法，拟合计算出曲面上各点位置坐标，一方面在计算机屏幕上三维重建显示帆板振动形态，另一方面产生振动主动控制策略和命令，并通过计算机接口发送给SMA弹簧组驱动控制模块，驱动SMA弹簧组动作，从而产生控制力施加于受控结构，以达到减小或消除帆板结构振动响应的目的。

3.根据权利要求1或2所述的基于振动形态感知的太空帆板结构低模态振动主动控制方法，其特征在于使用大功率低压开关电源(7)驱动SMA弹簧组(8)产生控制动作：选择低压大功率开关电源(7)作为控制系统能量供给模块，并以控制驱动模块(6)的继电器为开关，通过开关的状态决定SMA弹簧(8)是否动作，从而产生控制动作施加于受控结构。

4.一种根据权利要求1所述的基于振动形态感知的太空帆板结构低模态振动主动控制方法所采用的装置，包括一台计算机(4)和一台显示器(5)，其特征在于有一块悬臂式固定安装的太空柔性帆板结构(1)的表面上植入离散光纤光栅传感网络(2)，并固定一组SMA弹簧组(8)；所述的光纤光栅传感网络(2)经一个光纤光栅网络信号分析仪(3)连接所述的计算机(4)；所述的计算机(4)的一路输出连接到所述的显示器(5)，而另一路输出连接到一个驱动控制模块(6)；所述的驱动控制模块(6)控制一个低压大功率开关电源(7)接通所述的SMA弹簧组(8)。