[发明专利]GMA内部光栅感知数据主动降噪处理装置及方法

说明书

本发明涉及一种GMA内部光栅感知数据主动降噪处理装置，它的超磁致伸缩致动器的超磁致伸缩棒上安装有第一温度传感设备和振动传感设备，超磁致伸缩致动器的线圈绕组上设有第二温度传感设备，超磁致伸缩致动器的动力线上设有电流传感器，超磁致伸缩致动器内部水冷腔上装有冷却水泵，冷却水泵的输出端通过管路连接超磁致伸缩致动器内部水冷腔入口，冷却水泵的输出端与超磁致伸缩致动器内部水冷腔入口之间设有水流量传感器，所述超磁致伸缩致动器的制动杆上安装位移传感装置；本发明能提高GMA内部的动态反馈信息的获取精度。

技术领域

本发明涉及光栅传感和数据降噪技术领域，具体涉及一种GMA(Giantmagnetostrictive actuator超磁致伸缩致动器)内部光栅感知数据主动降噪处理装置及方法。

背景技术

GMA是由GMM(Giant magnetostrictive material超磁致伸缩材料)棒、线圈、外壳、水冷、基座、预压弹簧等部件组成的复杂磁-弹-热一体系统，影响GMA致动精度的因素是目前该领域的研究重点。针对影响GMA反馈参数准确获取的各种干扰因素，通过研究光纤光栅传感数据主动降噪处理的新方法和新理论，来满高精度控制对GMA微致动性能的需求。

实时获取GMA内部组成结构中的激励、温度、磁路、应力、频率等多物理场状态参数的分布和变化，结合水冷降温装置，并采用基于现代数字信号处理的解调仪智能寻峰技术的新原理和新方法对原始参数进行主动降噪处理，以提高对其中包含的反馈特征信息的获取精度，为GMM非线性本构模型和GMA多物理场耦合的微致动结构非线性时变模型的建立提供依据，是GMA高精度控制领域的国内外研究热点，具有广阔的理论研究价值。

现有的对GMA进行数据降噪的方法，主要是采用各类现代数字信号处理的方式，对采集得到的原始数据进行相应的时域或频域的处理，并没有对噪声产生的源头来进行前期的降噪处理，因而只能在一定程度实现对所采集的原始数据的降噪，并不能满足GMA高频工作条件下的降噪要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种GMA内部光栅感知数据主动降噪处理装置及方法，该装置和方法能提高GMA内部的动态反馈信息的获取精度。

为解决上述技术问题，本发明公开的一种GMA内部光栅感知数据主动降噪处理装置，它包括超磁致伸缩致动器，其特征在于：它还包括计算机、程控信号发生器、程控滤波器、音频功率放大器和光栅解调仪，其中，所述超磁致伸缩致动器的超磁致伸缩棒上安装有第一温度传感设备和振动传感设备，超磁致伸缩致动器的线圈绕组上设有第二温度传感设备，超磁致伸缩致动器的动力线上设有电流传感器，超磁致伸缩致动器内部水冷腔上装有冷却水泵，冷却水泵的输出端通过管路连接超磁致伸缩致动器内部水冷腔入口，冷却水泵的输出端与超磁致伸缩致动器内部水冷腔入口之间设有水流量传感器，所述超磁致伸缩致动器的制动杆上安装位移传感装置；

所述计算机的水泵控制信号输出端连接冷却水泵的控制信号输入端，所述计算机的程控控制信号输出端连接程控信号发生器的信号输入端，程控信号发生器的超磁致伸缩致动器控制信号输出端连接程控滤波器的信号输入端，程控滤波器的信号输出端连接音频功率放大器的信号输入端，音频功率放大器的信号输出端通过动力线连接超磁致伸缩致动器的控制端，所述第一温度传感设备、振动传感设备、第二温度传感设备和位移传感装置的信号输出端均连接光栅解调仪对应的信号输入端，光栅解调仪的信号输出端连接计算机的磁致伸缩致动器状态反馈信号输入端，所述水流量传感器和电流传感器的信号输出端分别连接计算机对应的感应信号接口。

一种利用上述装置进行GMA内部光栅感知数据的主动降噪处理的方法，其特征在于：它包括如下步骤：

步骤1：计算机控制程控信号发生器输出超磁致伸缩致动器控制信号；

步骤2：所述超磁致伸缩致动器控制信号经过程控滤波器，再经过音频功率放大器放大后驱动超磁致伸缩致动器工作；