[发明专利]伺服电机驱动式大位移振动装置及方法

权利要求书

1.一种伺服电机驱动式大位移振动装置，其特征在于：包括运动台体和振动控制器(11)，所述运动台体包括底座（1）、伺服电机（2）、第一滚珠丝杠（3）、第二滚珠丝杠（4）、台面（5）、第一静压导轨（6）、第二静压导轨（7）、第三静压导轨（10）、加速度传感器（8）、位移传感器（9）；在底座（1）上设有伺服电机（2）、第一静压导轨（6）、第二静压导轨（7）、第三静压导轨（10）、以及位移传感器（9）的静止部分，并通过螺栓连接，第一滚珠丝杠（3）、第二滚珠丝杠（4）通过齿轮传动安装在伺服电机（2）的转轴上，台面（5）的底部设有第一静压导轨（6）、第二静压导轨（7）、第三静压导轨（10）的滑块和第一滚珠丝杠（3）、第二滚珠丝杠（4）的螺母，并通过螺栓连接，台面（5）的后部设有加速度传感器（8）、以及位移传感器（9）运动杆部分，并通过螺栓连接，运动台体由振动控制器(11)控制。

2.根据权利要求1所述的一种伺服电机驱动式大位移振动装置，其特征在于：所述振动控制器（11）包括A/D转换器1、A/D转换器2、加权控制器、零位调节器、驱动信号生成器、理想信号发生器、信号合成器、PID控制器、D/A转换器；A/D转换器1、信号合成器、PID控制器、D/A转换器顺次相连，A/D转换器2、加权控制器、驱动信号生成器、理想信号发生器顺次相连，信号合成器分别与驱动信号生成器、零位调节器相连，A/D转换器1与加权控制器相连。

3.一种使用如权利要求1所述装置的伺服电机驱动式大位移振动的方法，其特征在于：底座（1）安装在振动装置基础上，试件安装在台面（5）上，A/D转换器1连接位移传感器（9），A/D转换器2连接加速度传感器（8），D/A转换器连接伺服电机（2），振动控制器（11）控制伺服电机（2）的转动，伺服电机（2）通过齿轮传动同时驱动第一滚珠丝杠（3）、第二滚珠丝杠（4）转动，第一滚珠丝杠（3）、第二滚珠丝杠（4）的转动进一步驱动安装在第一静压导轨（6）、第二静压导轨（7）、第三静压导轨（10）的滑块和第一滚珠丝杠（3）、第二滚珠丝杠（4）的螺母上的台面（5）沿第一静压导轨（6）、第二静压导轨（7）、第三静压导轨（10）方向的往复直线运动，台面（5）运动过程中，通过加速度传感器（8）、位移传感器（9）实时监测台面（5）的加速度和位移变化，反馈加速度传感器（8）信号和反馈位移传感器（9）信号经过加权控制器进行加权处理后，通过与理想信号发生器生成的理想信号进行比较，在驱动信号生成器中生成伺服电机（2）的数字驱动信号，信号合成器将该数字驱动信号与零位调节器输出的零位信号进行加法合成，并与A/D转换器1的反馈位移信号进行减法合成，输出合成控制信号，合成控制信号经PID控制器、D/A转换器后输出给伺服电机（2），通过对合成控制信号大小及极性的控制实现对伺服电机（2）转速和转向的控制，从而实现台面（5）的运动控制功能，台面（5）安装在第一静压导轨（6）、第二静压导轨（7）、第三静压导轨（10）的滑块上，不仅保证台面（5）沿第一静压导轨（6）、第二静压导轨（7）、第三静压导轨（10）方向直线运动，同时保证台面（5）具有极大的抗倾覆能力。