[发明专利]柔性铰接板弯曲和扭转振动多通道控制装置与方法

摘要

本发明公开了一种柔性铰接板弯曲和扭转振动多通道控制装置与方法。该装置包括铰接板本体、检测部分和控制部分。柔性铰接板结构由三块柔性板通过铰链连接在一起，柔性板上粘贴有压电陶瓷片传感器和压电陶瓷片驱动器，还安装有加速度传感器、压电堆驱动器和SMA驱动器。用压电陶瓷片传感器和加速度传感器检测铰接板的低频模态弯曲和扭转振动信号；控制部分进行相应的处理后分别输出控制压电陶瓷片驱动器、压电堆驱动器和SMA驱动器的动作，实现了对悬臂铰接板的弯曲模态和扭转模态振动主动抑制的目的。

主权项

一种柔性铰接板弯曲和扭转振动多通道控制装置与方法，其特征在于该装置包括铰接板本体部分、检测部分和控制部分；——铰接板本体部分包括：柔性板Ⅰ（3）通过机械支架夹持装置固定为悬臂板，柔性板Ⅰ（3）、柔性板Ⅱ（7）通过铰链Ⅰ（5）和铰链Ⅱ（18）连接，柔性板Ⅱ（7）和柔性板Ⅲ（11）通过铰链Ⅲ（9）和铰链Ⅳ（15）连接；压电陶瓷片传感器Ⅰ（2）粘贴在柔性板Ⅰ（3）的长度方向固定端一侧，宽度方向的中线处；压电陶瓷片传感器Ⅱ（10）、压电陶瓷片传感器Ⅲ（14）分别粘贴在柔性板Ⅲ（11）上，铰链Ⅲ（9）和铰链Ⅳ（15）的右侧；压电陶瓷片驱动器Ⅰ（1）、压电陶瓷片驱动器Ⅱ（20）分别粘贴在柔性板Ⅰ（3）在长度方向固定端一侧，宽度方向的中线两侧的对称位置；加速度传感器Ⅰ（12）、加速度传感器Ⅱ（13）分别安装在柔性板Ⅲ（11）自由端的两个边角处，加速度传感器Ⅰ（12）位于柔性板Ⅲ（11）背面的上端边角处，加速度传感器Ⅱ（13）位于柔性板Ⅲ（11）正面的下端边角处；加速度传感器Ⅰ（12）、加速度传感器Ⅱ（13）分别距离柔性板长度边沿和宽度边沿各20‑50mm；SMA驱动器Ⅰ（4）、SMA驱动器Ⅱ（19）的两端分别固定在柔性板Ⅰ（3）和柔性板Ⅲ（11）上，且宽度方向的中线两侧对称位置；压电堆驱动器Ⅰ（6）、压电堆驱动器Ⅱ（17）连接柔性板Ⅰ（3）和柔性板Ⅱ（7），且在宽度方向沿中线两侧双面对称位置；压电堆驱动器Ⅲ（8）、压电堆驱动器Ⅳ（16）连接柔性板Ⅱ（7）和柔性板Ⅲ（11）；——检测部分包括：压电陶瓷片传感器Ⅰ（2）、压电陶瓷片传感器Ⅱ（10）和压电陶瓷片传感器Ⅲ（14）检测铰接柔性板的弯曲模态振动，检测到的振动信号经过电荷放大器（23）放大以后，通过A/D转换电路（24）输入到ARM控制器（25）；加速度传感器Ⅰ（12）和加速度传感器Ⅱ（13）分别检测其安装位置的加速度变化，其检测的信号经过多路A/D转换电路（24）输入到ARM控制器（25）；——控制部分：用于处理检测到的铰接柔性板Ⅰ（3）、柔性板Ⅱ（7）和柔性板Ⅲ（11）的振动信息，并做出相应的处理。