[发明专利]一种空间多太阳能板展开结构的振动检测装置及方法

权利要求书

1.一种空间多太阳能板展开结构的振动检测装置，其特征在于，包括太阳能板本体部分、振动激励部分、振动检测部分及振动控制部分；

所述太阳能板本体部分包括中心毂、斜拉杆及N块太阳能板，所述N为奇数，所述N块太阳能板设置在中心毂的外圆周，所述太阳能板的一端通过合页铰链与中心毂的底端边缘连接，该端称为固定端，太阳能板的另一端称为自由端，所述斜拉杆的一端与中心毂的顶端连接，其另一端与太阳能板连接；

所述振动激励部分包括激振器、功率放大器及信号发生器，所述激振器的输出顶杆与中心毂连接，信号发生器产生交流信号，经由功率放大器将信号放大驱动激振器产生振动，从而激励太阳能板发生振动；

所述振动检测部分包括压电应变片、电荷放大器、数据采集卡、激光位移传感器、控制器及计算机，所述压电应变片粘贴在太阳能板的表面，激光位移传感器位于太阳能板自由端的下方，压电应变片检测太阳能板的振动信号后输入电荷放大器，通过数据采集卡输入计算机，所述激光位移传感器采集太阳能板自由端的振动位移信号通过控制器传输计算机；

所述振动控制部分包括压电陶瓷促动器及压电放大器，所述压电陶瓷促动器粘贴在太阳能板的表面，计算机根据振动信号得到控制信号，经过压电放大器驱动压电陶瓷促动器。

2.根据权利要求1所述的振动检测装置，其特征在于，所述太阳能板本体部分包括五块结构尺寸相同的太阳能板，五块太阳能板设置在中心毂的外圆周，其中位于首尾的太阳能板夹角为120度，其他相邻太阳能板之间夹角为60度。

3.根据权利要求1所述的振动检测装置，其特征在于，太阳能板距离底端三分之二处与斜拉杆连接，将太阳能板展开固定在水平面上。

4.根据权利要求1所述的振动检测装置，其特征在于，每块太阳能板粘贴一片，距离固定端三分之一长度位置，且位于宽度方向的中点，压电应变片的长度方向与太阳能板的长度方向一致。

5.根据权利要求1所述的振动检测装置，其特征在于，所述压电陶瓷促动器粘贴在距离太阳能板固定端50mm，每块太阳板粘贴四片，两两之间间隔25mm，四片并联连接。

6.根据权利要求1所述的振动检测装置，其特征在于，所述中心毂为一个中空正六棱柱体。

7.根据权利要求1所述的振动检测装置，其特征在于，所述激光位移传感器一共五组，每组包括两个激光位移传感器。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的振动检测装置的方法，其特征在于，包括如下：

初始化计算机和控制器，设置各激光位移传感器的采样频率为统一频率，设置数据采集卡的采集速度与激光位移传感器的采样频率相同；

启动信号发生器，设置波形与频率，信号经功率放大器放大后驱动激振器，激振器激励太阳能板产生振动；

控制器与数据采集卡以相同的采样频率采集数据，并将所采集到的数据传输到计算机，计算机分析处理后输出各太阳能板的振动信息；

关闭激振器停止振动激励，计算机根据压电应变片和激光位移传感器采集的振动信息进行运算后发出振动控制信号到压电放大器，信号经过放大后驱动压电陶瓷促动器对太阳能板的振动进行控制；

改变振动信号频率或波形、改变数据采样频率进行多次实验，对比分析不同参数下振动控制效果。