[发明专利]基于多激光位移传感器的铰接板振动控制装置及方法

摘要

本发明公开了基于多激光位移传感器的铰接板振动控制装置及方法，包括柔性铰接板，所述柔性铰接板由两块柔性板通过铰链连接而成，通过机械夹持装置固定柔性铰接板的一端，采用三个激光位移传感器进行测量，安装于柔性铰接板的一侧，多片压电陶瓷作为驱动器，并通过对激光位移传感器和压电驱动器的粘贴位置进行优化配置，实现了对柔性铰接板的弯曲模态和扭转模态在检测和驱动控制上的解耦。该方法根据激光位移传感器的测量信号得到解耦后的弯曲模态和扭转模态振动信息，运行振动主动控制算法得到控制量，通过压电驱动电压放大器分别驱动弯曲和扭转模态驱动器控制弯曲和扭转多模态振动。

主权项

1.一种基于多激光位移传感器的铰接板振动控制装置，其特征在于，包括柔性铰接板，由第一柔性板及第二柔性板通过铰链连接构成，所述柔性铰接板一端通过机械支架夹持装置固定称为固定端，另一端为自由端；弯曲模态驱动器，包括多片压电陶瓷片，安装在柔性铰接板正反两面，且靠近固定端一侧，沿着柔性铰接板宽度方向中线对称布置，双面极性相反且并联连接；扭转模态驱动器，包括多片压电陶瓷片，安装在第一柔性板的正反两面，位于第一柔性板的长度方向中线上，且关于柔性铰接板宽度方向中线对称布置，双面极性相反且并联连接；激光位移传感器，具体为3个，位于柔性铰接板自由端的正面前方，均由激光探头和激光位移传感器控制器构成，所述激光探头与激光位移传感器控制器连接；三个激光位移传感器安装在柔性铰接板自由端正面前方的支架上，第一激光探头和第三激光探头的测量位置为柔性铰接板自由端的两个角，关于宽度方向中心线对称，因此，对于扭转模态振动，两激光传感器测得的信号大小相同，方向相反，如果将两激光传感器的测量信号相减，弯曲振动信号将消失，所得之差为柔性铰接板的扭转振动信号；第二激光探头的测量位置位于柔性铰接板自由端的宽度方向中心线上，所测得的信号为不包含扭转模态振动信号的弯曲模态振动信号；还包括第一压电驱动电压放大器、第一D/A转换电路、弯曲模态控制器、计算机、A/D转换电路、扭转模态控制器、第二D/A转换电路及第二压电驱动电压放大器；所述激光位移传感器控制器通过A/D转换电路与计算机连接；所述弯曲模态驱动器及扭转模态驱动器分别与第一、第二压电驱动电压放大器连接，所述第一、第二压电驱动电压放大器分别与第一、第二D/A转换电路连接，所述第一D/A转换电路与弯曲模态控制器连接，所述第二D/A转换电路与扭转模态控制器连接，所述计算机分别与弯曲模态控制器及扭转模态控制器连接。