[发明专利]基于模糊控制算法的复合材料结构损伤自修复方法

摘要

本发明公开一种基于模糊控制算法的复合材料结构损伤自修复系统及方法，系统包括光源模块、液芯光纤智能结构模块、光电检测模块、微控制器模块、模数转换模块、蜂鸣器模块、数码显示器模块、继电器模块；光源模块包括通信光源和修复光源，光源模块的开关与继电器模块相连；液芯光纤智能结构模块是在复合材料中埋入液芯光纤；光电检测模块包括光电转换模块和信号放大模块，光电转换模块采用光电三极管，信号放大模块采用差分放大器AD626，通信光源和修复光源照射于液芯光纤智能结构模块的一端，液芯光纤智能结构模块的另一端连接光电三极管；微控制器模块采用通用处理器AT89S51，模数转换模块采用ADC0809芯片，信号放大模块输出的电压连接ADC0809芯片的IN0引脚。

主权项

1.一种基于模糊控制算法的复合材料结构损伤自修复方法，其特征在于：包括如下步骤第一步：光纤智能复合材料结构制作步骤，将液芯光纤传感器埋入复合材料中，构成液芯光纤智能结构模块；第二步：搭建实验系统测试平台步骤，系统测试平台由光源模块、液芯光纤智能结构模块、光电检测模块和微控制器模块构成，其中光源模块包括通信光源和修复光源，光电检测模块包括光电转换模块和信号放大模块，信号放大模块连接微控制器模块；第三步：液芯光纤智能结构模块中复合材料健康状态信号采集步骤，选用波长为632nm的光源作为通信光源，选择波长为320nm的光作为系统的修复光源，同时选用一个透镜作为媒介，使光源出射光汇聚，用于照射液芯光纤智能结构模块的一端，传感复合材料结构的健康状态信息，在液芯光纤智能结构模块的另一端，连接光电三极管作为感光元件，对出射光进行光电转换，并获得光电流信号；第四步：信号的放大步骤，信号放大模块采用的是差分放大器AD626，通过光电流信号前置放大模块将光电流信号放大并转换成电压信号；第五步：放大后的信号处理步骤，微控制器模块采用通用处理器AT89S51，通过模数转换模块将模拟信号转化为计算机能够识别的数字信号，采用三个七段数码管作为数据显示器模块，用于数据显示，根据液芯光纤智能结构模块实时输出的光强值和在复合材料结构健康状态下光纤输出的光强值进行模糊运算，经过模糊运算后，输出控制信号，通过该控制信号控制继电器模块的开合，进而控制通信光源和修复光源之间的转换，以达到对复合材料结构损伤的自修复。