[发明专利]基座摆动的多柔性板振动检测控制装置及方法

说明书

本发明公开了基座摆动的多柔性板振动检测控制装置及方法，包括多柔性板本体部分、定向指向驱动部分、摆动基座部分及控制部分；所述多柔性板本体部分由四个铰接板叶结构组成，每个铰接板叶结构由两个柔性板通过铰链连接组成，其中一个柔性板通过机械夹持装置与中心本体连接；陀螺仪传感器获取姿态信息，通过电缸与单轴转台结合驱动的方式实现定向指向；基座摆动部分通过伺服电机驱动齿轮与弧形齿条啮合，通过基座上的导轨实现导向；框型支架上安装视觉测量单元，柔性板上分布的压电陶瓷传感器用于振动的检测；通过压电驱动器作为抑制振动的作动器；该装置可用于研究基座摆动情况下，多柔性板的定向指向与振动检测与振动控制。

技术领域

本发明涉及柔性结构领域，具体涉及基座摆动的多柔性板振动检测控制装置及方法。

背景技术

柔性板结构具有质量轻、能耗低、操作灵活等优点，被广泛应用于航天及工业生产领域，空间站与航天器上所采用的太阳翼就是一种大型柔性板结构，但柔性板由于刚度低、柔性化的特点，在受到干扰后产生的低频振动会持续很久，若不加控制的话将影响系统的稳定性，后果不堪设想。

航天器上的太阳能帆板通常分布在不同的方位上，而在姿态调整的过程中，不同方位上的太阳能帆板所受干扰而引起的振动可能有所不同，因此需要对其进行研究。

现有的柔性板研究大多都是建立在基座固定，方位固定的条件下，而航天器上的太阳能帆板通常分布在不同的方位上，而在姿态调整的过程中，不同方位上的太阳能帆板所受干扰而引起的振动可能有所不同，并且航天器在轨运行期间，为了最大程度的提高太阳能转换效率，太阳能帆板需要实时定向指向，而航天器姿态控制以及太阳能帆板实时定向指向的过程中，太阳能板是处于一种动态运动的情况，因此对于这种动态定向指向运动下的不同方位的多柔性板振动检测具有一定的研究价值与研究意义。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明的首要目的是提供一种基座摆动的多柔性板振动检测控制装置，该装置具有定向指向和振动抑制的功能。

本发明的另一个目的是提供一种基座摆动的多柔性板振动检测控制装置的控制方法。

本发明采用如下技术方案：

一种基座摆动的多柔性板振动检测控制装置，包括多柔性板本体部分、定向指向驱动部分、摆动基座部分及控制部分；

所述多柔性板本体部分包括四个铰接板叶结构和一个中心本体，所述四个铰接板叶结构关于中心本体中轴线呈90°圆周分布安装，每个铰接板叶结构包括两块铰链连接的柔性板，每个铰接板叶结构一端自由，另一端通过机械夹持装置固定，所述机械夹持装置固定在中心本体上，跟随中心本体运动，每块柔性板设置压电陶瓷传感器及压电驱动器，所述中心本体的指向端前侧中心位置安装陀螺仪传感器，用于中心本体指向的姿态检测，所述中心本体上安装用于设置双目视觉测量单元框型支架；

所述定向指向驱动部分包括转动关节、伺服电缸及单轴伺服转台，伺服电缸的电机端与转动关节连接，其伸长端与中心本体前侧指向端连接，转动关节与中心本体的后侧固定端连接，通过控制伺服电缸伸缩能够实现控制中心本体的俯仰运动；转动关节与单轴伺服转台连接，单轴伺服转台驱动转动关节进行转向；

所述摆动基座部分包括底座、弧形齿条、摆动基座、伺服电机及驱动齿轮，所述弧形齿条设置在底座上，底座的两侧设置导轨，伺服电机带动驱动齿轮、驱动齿轮与弧形齿条啮合，实现摆动基座在底座上摆动，定向指向驱动部分及柔性板本体部分均设置在摆动基座上；

所述控制部分，用于接收检测振动信号，处理后得到控制信号，驱动相应元件用于抑制柔性板的振动。