[发明专利]基于光致伸缩驱动器的振动无线主动控制装置及方法

摘要

本发明公布了一种基于光致伸缩驱动器的振动无线主动控制装置及方法，本发明装置包括复合材料柔性梁、工控机、无线传感、无线驱动装置。本发明方法应用激光测振仪实现物体表面振动的非接触高精度测量，通过切换宽带调制紫外光源的导通开关和调整入射光强的频率成份，使其发出的紫外光交互式垂直照射柔性结构上下表面的光致伸缩驱动器，使其产生正、负弯曲驱动，从而产生控制作用于受控结构。本发明的振动主动控制系统能够实现柔性结构的低频(100Hz以下)振动无线主动控制，可以减少导线连接，减轻航空、航天结构的电磁干扰，有助于改善复杂结构的恶劣工作环境。

主权项

一种基于光致伸缩驱动器的振动无线主动控制装置，包括复合材料柔性梁、工控机、无线传感装置和无线驱动装置；其特征在于极化方向相反的光致伸缩驱动器以对位贴片方式分布在智能柔性梁的上下表面，所述复合材料柔性梁以悬臂梁姿态夹持在机械夹持装置上；所述无线传感装置由激光测振仪和PXI数据采集与分析系统组成，激光测振仪和PXI数据采集与分析系统的各通道为一一对应连接，激光测振仪的输出端与PXI数据采集与分析系统的输入端连接，PXI的输出端与工控机的A/D采集卡连接；激光测振仪的激光头将一束激光投射到复合材料柔性梁表面上，拾取振动信号，通过激光测振仪的控制器进行振动信号转换并通过PXI仪器平台传输到用于信号处理的工控机上，经频率和相位解调得到运动物体振动速度和位移的时间历程信号，实现物体表面振动的非接触精密测量；所述无线驱动装置由宽带调制紫外光源、双叠层光致伸缩驱动器组成，宽带调制紫外光源和光致伸缩驱动器为一一对应布置；宽带调制紫外光源的输入端与工控机的D/A采集卡连接，工控机对接收的振动信号进行主动振动控制算法计算控制处理后，转换为模拟控制量输出至宽带调制紫外光源，宽带调制紫外光源发出的紫外光垂直照射光致伸缩驱动器的表面使其产生弯曲变形，从而产生控制作用于复合材料柔性梁，实现复合材料柔性梁振动响应的实时自适应抵消。