[发明专利]太空帆板弯曲和扭转模态振动模拟主动控制装置与方法

摘要

本发明公开了太空帆板弯曲和扭转模态振动模拟主动控制装置与方法。该装置在挠性板前后两面对称粘贴的多片弯曲模态压电驱动器，弯曲模态传感器在挠性板的横向靠近固定端20～25mm处，位于挠性板的纵向中线，在挠性板上双面反对称粘贴多片压电陶瓷片组成扭转模态驱动器，双面反对称粘贴多片压电陶瓷片组成的扭转模态传感器。该方法根据压电传感器感知的弯曲和扭转模态信息，运行主动振动控制策略后，通过压电驱动电压放大器分别驱动压电驱动器控制弯曲和扭转多模态的振动，从而实现振动主动抑制的目的。本发明利用压电传感片和驱动片的优化配置，实现了对挠性悬臂板的弯曲模态和扭转模态在检测和驱动控制上的解耦。

主权项

1. 太空帆板弯曲和扭转模态振动模拟主动控制装置，其特征在于，该装置包括挠性板、弯曲模态压电驱动器、弯曲模态传感器、扭转模态驱动器、扭转模态传感器、低频电荷放大器，多通道A/D转换数据采集卡、计算机、多通道D/A转换卡，多路压电驱动高压放大器、任意函数信号发生器和显示器；挠性板通过机械支架夹持装置固定为悬臂板，在挠性板固定端横向20～25mm处前后两面对称粘贴的多片压电陶瓷片，多片压电陶瓷片之间在挠性板的纵向距离为20～160mm，姿态角度为0°，多片压电陶瓷片双面极性相反并联连接在一起组成弯曲模态压电驱动器；弯曲模态传感器为压电陶瓷片，在挠性板的横向靠近固定端20～25mm处，位于挠性板的纵向中线，姿态角度为0°；在挠性板双面反对称粘贴多片压电陶瓷片，压电陶瓷片双面极性相同并联连接在一起组成扭转模态驱动器，扭转模态驱动器的压电陶瓷片之间在横向距离为35～100mm；双面反对称粘贴多片压电陶瓷片组成的扭转模态传感器，扭转模态传感器的压电陶瓷片姿态角度为45°，扭转模态驱动器靠近挠性悬臂板的自由端，扭转模态驱动器和扭转模态传感器之间距离的范围为80～200mm；弯曲模态传感器和扭转模态传感器分别与低频电荷放大器连接，低频电荷放大器通过多通道A/D转换数据采集卡与计算机信号连接，计算机接显示器；弯曲模态压电驱动器与扭转模态驱动器分别与多路压电驱动高压放大器连接，多路压电驱动高压放大器通过多通道D/A转换卡与计算机信号连接；多路压电驱动高压放大器还与任意函数信号发生器信号连接。