[发明专利]一种多柔性悬臂梁移动旋转振动分析装置及控制方法

权利要求书

1.一种多柔性悬臂梁移动旋转振动分析装置，其特征在于，包括多柔性悬臂梁本体部分、传动部分及控制部分；

所述多柔性悬臂梁本体部分包括两根水平放置的伸长臂，两根伸长臂的一端连接，每根伸长臂的另一端分别安装三根柔性梁，三根柔性梁的朝向分别是竖直向上、竖直向下及水平方向，柔性梁一端为固定端，其另一端为自由端；

每根柔性梁上靠近固定端处粘贴压电传感器及压电致动器，柔性梁的自由端设置位置灵敏探测器；

所述传动部分包括驱动柔性梁移动的移动传动链和驱动柔性梁旋转的旋转传动链；

所述控制部分，用于接收压电传感器及位置灵敏探测器的振动信息，根据预定轨迹得到控制信号驱动移动传动链及旋转传动链，进一步对柔性梁进行控制；接收压电传感器及位置灵敏探测器的振动信息得到控制信号驱动压电致动器，抑制柔性梁振动。

2.根据权利要求1所述的一种多柔性悬臂梁移动旋转振动分析装置，其特征在于，所述移动传动链包括第一伺服电机、联轴器、丝杠导轨、弯板及连接板，所述第一伺服电机通过联轴器与丝杠导轨连接，丝杠导轨的滑块与连接板连接，弯板固定在连接板上。

3.根据权利要求2所述的一种多柔性悬臂梁移动旋转振动分析装置，其特征在于，所述旋转传动链包括第二伺服电机、减速器及连接块，所述第二伺服电机通过减速器与连接块紧固，两根伸长臂的一端固定在连接块的两面。

4.根据权利要求1所述的一种多柔性悬臂梁移动旋转振动分析装置，其特征在于，还包括激光器，所述激光器安装在伸长臂上，每一个位置灵敏探测器对应一个激光器，调整激光器射出的激光平面与位置灵敏探测器相垂直，且照射至位置灵敏探测器中间。

5.根据权利要求1所述的一种多柔性悬臂梁移动旋转振动分析装置，其特征在于，每根柔性梁上的压电传感器的个数为一个，其位姿与柔性梁的朝向相同，单面粘贴。

6.根据权利要求1所述的一种多柔性悬臂梁移动旋转振动分析装置，其特征在于，每根柔性梁上的压电致动器的个数为四个，其位姿与柔性梁朝向相同，双面对称粘贴，每面两片。

7.根据权利要求1所述的一种多柔性悬臂梁移动旋转振动分析装置，其特征在于，每根柔性梁安装一个位置灵敏探测器，其位姿为垂直于柔性梁的平面。

8.根据权利要求3所述的一种多柔性悬臂梁移动旋转振动分析装置，其特征在于，所述控制部分包括电荷放大器、压电驱动器、第一伺服电机驱动器、第二伺服电机驱动器、端子板、运动控制卡及计算机，计算机与运动控制卡相互连接，运动控制卡与端子板相互连接，端子板与第一及第二伺服电机驱动器相互连接；

压电传感器采集振动信息，传输至电荷放大器中，通过端子板及运动控制卡输入计算机，计算机得到控制信号后，通过运动控制卡及端子板输出压电驱动器及第一及第二伺服电机驱动器，进一步控制柔性梁。

9.根据权利要求4所述的一种多柔性悬臂梁移动旋转振动分析装置，其特征在于，所述激光器为线激光。

10.一种基于权利要求1-9任一项所述的多柔性悬臂梁移动旋转振动分析装置的控制方法，其特征在于，包括如下：

第一步：计算机输出预定轨迹路线控制信号，通过运动控制卡，传输至第一伺服电机和第二伺服电机，产生相应的运动，柔性梁引起振动；

第二步：利用压电传感器和位置灵敏探测器测得振动信号；

第三步：根据第二步得到的检测信号，计算机得到相应的控制量，经运动控制卡输出至压电驱动器，作用于压电致动器，对柔性梁进行振动抑制；

第四步：通过改变控制参数，回到第一步，反复试验，获取多次实验结果，得到多柔性移动梁的振动特性及控制效果。