[发明专利]基于加速度反馈信息驱动的橡胶减振器测控系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种测控系统，具体涉及一种基于加速度反馈信息驱动的橡胶减振器测控系统。

【背景技术】

在车辆系统中，来自于动力源、地面以及工作装置等方位的振源较多，某些振动具有力幅大和频率范围宽等特点，对车辆系统造成多种危害。特別是车辆因共振、亚谐共振和超谐共振等现象的发生，会产生更严重的噪声。例如各种工程机械工况环境下的振动问题。其振动控制问题不仅仅影响到人机工作环境，也必将影响企业产品的销售市场。

为了实现在动态环境下的车辆振动控制，长期以来，进行了大量的研发工作，已经形成了一些较成熟的技术，如线性模态实验技术，一些减振产品的线性静态和部分动态性能的实验测试等。一台车辆上就有多个减振器，经常使用的减振器产品主要有金属弹簧，金属橡胶复合弹簧，空气弹簧，油液减振器和橡胶减振器，以及电磁流变减振器，金属橡胶减振器等。而橡胶减振器作为一种物美价廉的产品，其具有多方向减振、制造工艺简单、安装方便等优点，在车辆工程中得到广泛的应用。但其工作环境是复杂的动态工况，大多数减振器的规范标准却只有静态或准静态设计参数，对减振器的动态参数系统的关系分析更是缺乏，这使得其应用只能根据静态设计参数加以推理，进行经验设计。因此，在国内车辆设计时会尽量避免使用这种设计。利用减振器的动态参数系统进行机械结构、车辆工程系统等等产品的工程动态设计是生产企业获得自主知识产权，发展工业设计优良产品的必然需求。

目前对橡胶减振器的测试专用设备一般也只有静态或准静态设备，不能快速准确地对减振器进行动态多参数系统测试和动态数据关系分析，不能够提供设计橡胶减振器所必须的多种设计参考。而对于车辆橡胶减振器在生产过程中，由于减振橡胶高分子材料在配方、混炼工艺以及高温硫化成型工艺等复杂的制备工艺过程中，会造成其性能的不确定性变化，往往在产品成型后，需要通过实验快速准确地确定其多种性能参数，特别是要根据具体的工况环境来确定其动态性能，是实现其优化设计和应用的必要前提条件。这种动态实验设备的开发是实现精确振动控制的前提。

有鉴于此，本发明人针对现有技术的缺陷深入研究，并有本案产生。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于加速度反馈信息驱动的橡胶减振器测控系统，根据具体工况环境进行减振器多参数的动态性能试验研究，获得动态特性及其关系分析，以实现橡胶减振器的更合理化测试、分析和优化设计。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：

基于加速度反馈信息驱动的橡胶减振器测控系统，包括橡胶减振器被动隔振主体机械装置、传感器、电液驱动系统、D/A转换及信号放大器、信号调理电路、多功能采集卡、主控计算机、动态性能测控软件；

所述车辆橡胶减振器被动隔振主体机械装置分别连接所述传感器、所述电液驱动系统；所述电液驱动系统连接所述D/A转换及信号放大器；所述传感器连接所述信号调理电路；所述信号调理电路连接所述多功能数据采集卡；所述多功能数据采集卡与所述D/A转换及信号放大器分别连接到所述主控计算机；

所述传感器包括位移传感器、加速度传感器、力传感器；

所述主控计算机设计有所述动态性能测控软件，该软件通过从所述数据采集卡采集获得的加速度曲线、位移曲线和力曲线三路模拟信号进行采集信号的数据回放，基频分析，数据滤波，功率谱分析，相关性分析，阻尼特性分析，示功特性分析，并从测试信号中提取状态量，用于电液伺服控制系统的比较运算，实现振动平台基于加速度驱动的控制。

所述动态性能测控软件包括主界面模块、数据采集模块、数据分析模块；数据报表输出及显示模块；

所述主界面模块：该模块设计时采用了人机交互界面设计的基本原则，用于该工程测试的交互界面直观、简洁、美观、适用、易操作。用于连接数据采集模块、数据分析模块和数据报表打印模块等任务。该虚拟仪器模块的面板设计了测试相关的用户主菜单和使用面板旋钮，使用户能够方便的使用操纵仪器工作。

所述数据采集模块：用于采集设备上传感器测量得到的模拟量和开关量，主要包括采集加速度信号、力信号和位移信号等，并在该测试平台中做出示波器，具有信号实时的显示功能，并将数据及时完整的保存起来。

所述数据分析模块：将采集信号的相关数据波形显示出来，并将其进行进行滤波处理。对存盘文件中的数据进行动态信号分析，包括功率谱、自相关分析、互相关分析等，以得到信号的频域和时域特性。