[发明专利]一种微振动控制系统及方法

权利要求书

1.一种微振动控制系统，其特征在于，所述系统包括：密封穿舱隔振模块、被动式气浮隔振模块和主动隔振模块，所述密封穿舱隔振模块包括：测试平台、支撑柱、法兰接口、真空波纹密封管和支撑墩，所述被动式气浮隔振模块包括：加速度传感器、刚性平台、位移传感器、弹簧、支撑件、储气罐、气路、控制柜和被动隔振控制系统，所述动隔振模块主要包括加速度传感器、致动器、数据采集器、控制器和主动隔振控制系统，其中，

两个所述支撑件的一端固定于真空仓底座上，另一端通过两个所述弹簧支撑所述刚性平台，在所述刚性平台的两端固接有所述位移传感器，在所述刚性平台远离所述支撑件的一侧设置有所述加速度传感器；在所述真空仓的底部设置有所述气路，所述储气罐与所述气路相连；

两个所述支撑件各延伸出一个支撑台，该支撑台以通过所述致动器与所述刚性平台连接；

真空仓的开口一侧与真空罐密封连接，所述测试平台固定于所述真空罐内，并依次通过所述法兰接口、所述真空波纹密封管和所述支撑墩与所述刚性平台相连，在所述测试平台的上侧设置有加速度传感器，并支撑设置微变形测量系统，在所述测试平台与所述微变形测量系统之间放置待测高温稳定结构；

所述被动隔振控制系统通过所述控制柜和所述气路与所述系统电连接，所述控制器和所述主动隔振控制系统与所述数据采集器电连接，所述数据采集器与所述致动器电连接。

2.一种微振动控制方法，应用于权利要求1所述的微振动控制系统，其特征在于，所述方法包括：

控制所述微振动控制系统进入工作状态；

将待测样件以及微变形测量系统布置于真空罐内的测试平台上；

校正所述微振动控制系统内的刚性平台的高度和水平位姿；

对所述测试样件进行测试，在测试过程中，在每次被动隔振位置调整后，在利用测试系统对所述测试样件开展微变形检测过程中实现实时主动隔振。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制所述微振动控制系统进入工作状态，包括：

对所述微振动控制系统通电，并在所述微振动控制系统中各组件正常工作之后，对所述微振动控制系统预热设定时长；

在所述微振动控制系统的刚性平台的四个角布置激光位移传感器；

对所述刚性平台进行零点位置的标定。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述对所述刚性平台进行零点位置的标定之前，还包括：

基于所述激光位移传感器，获取所述零点位置。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述激光位移传感器，获取所述零点位置，包括：

根据四角的所述激光位移传感器实测值读取当前平台姿态，对四角测量值与预设高度的差值进行位姿调控；

通过调节各弹簧对应气路中进气量，以第一进气量快速控制弹簧伸缩量至四角测量值达到第一预设区间内；

对四角测量值进行调整，通过第二进气量控制弹簧伸缩使四角测量值均介于第二设定的区间范围内；所述第二进气量小于所述第一进气量；

记录所述刚性平台在此时的高度，以作为所述零点位置。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在每次被动隔振位置调整后，在利用测试系统对所述测试样件开展微变形检测过程中实现实时主动隔振，包括：

对所述测试平台安装竖直方向的致动器与水平方向的致动器，并对应位置安装加速度传感器；

在利用所述测试系统采集所述测试样件的图像之前，通过主动隔振控制系统对布置于测试平台上布置的高精度三轴加速度传感器采集测试平台在试验舱中因地面、弹簧引起的全过程时间-振动运动曲线，以此曲线作为控制参照曲线进行实施主动隔振控制；

进行至少三次运动状态的采集，对应采集时间域采集到的运动曲线响应值，以同等时间间隔抽取控制参照曲线的三点，对应求解方差，以最小方差对应曲线局部作为最终判别的当前运动状态；

在利用测试系统采集所述测试样件的图像时，以解算开始至采集开始间隔时间为输入，计算图像采集过程中的测试平台运动状态；

以每次图像采集之间的时间间隔、运动状态曲线计算测试平台水平、竖直方向运动方向与速度，调整水平与竖直方向致动器输出主动控制力对应的进行补偿，以消除振动。