[发明专利]基于交叠周期采样的振级快速调整方法

说明书

本发明公开了基于交叠周期采样的振级快速调整方法，包括设定目标频率和振幅，给振动台一个初始的输入量；对振动台的输出波形连续采样N次，每次采样获得相应的采样数据，前后相邻的两次采样数据首尾有重叠；分别获取每次采样数据中的振级，判断所有振级的偏差是否在允许范围内，若是，则认为振级稳定；若有振级的偏差超出允许范围，则继续实时测试，重复步骤2‑3，直到振级稳定为止。本发明能够明确振级是否已经稳定，判断振级稳定的准确性高，同时前后两次采样数据交叠，提高了振级稳定判断的效率。

技术领域

本发明涉及快速调整振动台振级的方法。

技术背景

在测振传感器动态特性校准的众多方法中，单频稳态激励法具有校准精度高、校准频率范围宽、方便实现自动控制的优点，各国一般根据这一方法建设国家振动基准。单频稳态激励法一般是用电磁振动台产生振动源，同时检测事先安装在振动台台面上的传感器的输出电压信号，以及激光干涉仪输出信号(绝对法)或者标准传感器输出信号(相对法)，并通过计算机解算出传感器的相关参数。由于电磁振动台产生振动源指的是将电磁振动台驱动到指定频率下的指定振幅，且考虑到振动台瞬态响应及调节精度等原因，不能一步到位地调整到目标振级，而是应该逐渐控制激励加速度的幅值，直到振级满足要求。

常规振级调整方法是用户给出目标频率和振幅后，系统先给出一个较小的输入量，待振动台输出稳定后测试系统的实际振级，根据输入输出计算系统实际的传递关系，计算出下次调节的输入量大小并将输入量输入系统，待输出稳定后进入下次调节循环，直到实测振级与目标振级误差在设定范围内为止。上述过程中，在每一次的调节中的设定振级为目标振级的一定比例，并逐次逼近目标振级。

用该振级调整方法进行自动调整时，对于高频测振传感器的校准，由于振动周期较短，调整时间也较短，这种方法能够快速的调整振动台达到目标振级；但对于低频和超低频测振传感器的校准，振动周期较长，测试时间也相应的比较长，再加上调整过程需要经过分步逐次逼近目标振级，调节时间将会成倍增加，且在常规振级调整方法中振级的测试是先等待振级稳定，接着采用整周期测试方法进行测试，而等待振级稳定往往是等待一个固定时间，等待时间一般根据经验设定。但该方法没有结合振动台实际情况，也没有考虑不同频率点不同振级的稳定时间可能存在差别，若设定一个较长的等待时间，降低测试效率，若设定的等待时长不足，振级未达到稳定，致使测得的振级大小不准确，便会影响后续的振级调整。即使等待了很长的时间，振级是否稳定也不能准确得知。严重降低了超低频测振传感器的校准效率，消耗了实验人员和振动台系统的大量工作时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够快速、准确地调整振动台振级并判断振级稳定的方法。

基于交叠周期采样的振级快速调整方法，包括以下步骤：

步骤1：设定目标频率和振幅，给振动台一个初始的输入量；

步骤2：对振动台的输出波形连续采样N次，每次采样获得相应的采样数据，前后相邻的两次采样数据首尾有重叠；比如，第一次采样数据的尾部的采样点数据与第二次采样数据的头部的采样点数据有重叠；

步骤3：分别获取每次采样数据中的振级，判断所有振级的偏差是否在允许范围内，若是，则认为振级稳定；若有振级的偏差超出允许范围，则继续实时测试，重复步骤2-3，直到振级稳定为止。

前后相邻的两次采样数据的重叠率越高，判稳的可信度越低，重叠率越低耗时越长。

进一步，每次用于估算振级的采样数据占据的时长是一个周期。