[实用新型]一种多旋转关节空间太阳能电站的振动检测装置

说明书

本实用新型公开了一种多旋转关节空间太阳能电站的振动检测装置，包括多旋转关节空间太阳能电站结构、姿态固定悬架结构、振动激励结构及振动检测结构；所述多旋转关节空间太阳能电站固定在姿态固定悬架，以保持其空间形态，所述振动激励结构包括两台激振器，两台激振器分别与多旋转关节空间太阳能电站连接，用于激励多旋转关节空间太阳能电站产生振动，所述振动检测结构包括三组双目视觉单元，用于检测多旋转关节太阳能电站的太阳能板阵列及天线上标志点，以获得结构的振动信息。

技术领域

本实用新型涉及空间可展结构的振动检测和分析领域，具体涉及一种多旋转关节空间太阳能电站的振动检测装置。

背景技术

随着人类对能源需求的持续增长以及地球可开发利用的化石能源的持续减少，人们开始积极寻求可持续开发利用的清洁能源。太阳能作为地球能量的主要来源，如何开发利用太阳能一直是全世界清洁能源开发研究热门之一，而建设太阳能电站是一个比较理想和容易实现的太阳能利用方式。但是由于太阳光线在穿过地球大气层时会出现大幅的能量衰减，加上地球自转会使地球出现昼夜交替现象以及阴雨天气对光线的影响，在地面上建设太阳能电站会出现阳光利用率低和发电功率起伏大等问题。

为解决上述问题，空间太阳能电站的概念应运而生。空间的太阳光线强度是地面的几十倍，太阳能发电板的功率密度大幅提升，加上对日定向技术的应用，可实现电站全天候稳定功率发电。空间太阳能电站作为一种大型的空间展开机构，其在轨运行期间易受到空间粒子风暴、太阳风、轨道姿态调整等影响而产生振动，而当前学术界对大型空间展开结构的研究主要集中在对其结构动力学进行计算机模拟仿真方面，对其整体结构的振动分析研究尚缺乏实际的实验测试数据。

多旋转关节空间太阳能电站组成的结构模块较多，各部分结构的振动耦合比较复杂，采用多组双目视觉系统检测振动的方式相较于传统的单点式测振方法能够获取更多的振动信息，且双目视觉系统具有非接触、易部署、振动信息可视化等优点，在不给被测结构增加额外部件的前提下完成振动检测，使所得实验数据更加准确。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本实用新型目的是提供一种多旋转关节空间太阳能电站的振动检测装置，并充分考虑了该结构中太阳能板和微波发射天线部分在不同的姿态角下的振动差异。

本实用新型采用如下技术方案：

一种多旋转关节空间太阳能电站的振动检测装置，包括多旋转关节空间太阳能电站结构、姿态固定悬架结构、振动激励结构及振动检测结构；

所述多旋转关节空间太阳能电站结构包括矩形骨架、微波发射天线及两个结构相同的太阳能板阵列，两个太阳能板阵列通过旋转关节对称连接在矩形骨架上，所述太阳能板阵列包括N块太阳能板，每块太阳能板采用中间支承的方式，相邻太阳能板采用旋转关节连接，太阳能板的接收面与水平面的初始角度为0度，所述微波发射天线设置在矩形骨架的正下方

姿态固定悬架包括多个矩形框架，相邻矩形框架的顶边通过上横梁连接，相邻矩形框架的底边通过下横梁连接，所述多旋转关节空间太阳能电站结构通过悬吊绳索分别连接上横梁及下横梁；所述微波发射天线通过旋转关节固定在矩形框架上，计算机通过电机驱动板与旋转关节连接，改变微波发射天线及太阳能板与水平面的夹角；

振动激励结构包括信号发生器、功率放大器、第一激振器及第二激振器，所述信号发生器经过功率放大器进行功率放大，驱动第一激振器及第二激振器产生同步振动，通过输出顶杆实现多旋转关节空间太阳能电站结构的振动；

振动检测结构包括：三套相同的双目视觉单元，所述三套相同的的双目视觉单元分别采集两个太阳能板阵列及微波发射天线的振动图像，所述双目视觉单元包括两个高速摄像机，两个高速摄像机与计算机连接。

所述旋转关节包括导电滑环、安装端盖板及减速步进电机，所述减速步进电机与电机驱动板连接。