[发明专利]一种天平动态力谐波抑制方法及装置

权利要求书

1.一种天平动态力谐波抑制方法及装置，其特征是：具体包括以下步骤：

S1、采用标准加速度传感器采集振动台的加速度信号，并将采集的加速度信号发送至谐波抑制单元；

S2、所述谐波抑制单元接收所述加速度信号，所述谐波抑制单元根据所述加速度信号进行谐波去除，生成控制电压信号；

其中，所述谐波抑制单元根据所述加速度信号进行谐波去除的具体方法为：

1)预设振动台的期望输出波形；

2)基于标准加速度传感器实际采集到的振动台的加速度信号，调整振动台的实际输出波形与期望波形保持一致，形成控制电压信号。

2.根据权利要求1所述的一种天平动态力谐波抑制方法及装置，其特征是：步骤S2中所述的调整振动台的实际输出波形与期望波形保持一致的方法包括以下步骤：

A、辨识振动台系统在规定频率及其谐波频率下的系统特性；

B、实时更新每个采样点的振动台系统参数，进行归一化自适应；

C、对振动台实际输出的波形相对期望波形进行误差跟踪，并更新各阶谐波频率分量的权系数，调整振动台的实际输出波形。

3.根据权利要求1所述的一种天平动态力谐波抑制方法及装置，其特征是：所述加速度信号为周期波形。

4.根据权利要求2所述的一种天平动态力谐波抑制方法及装置，其特征是：步骤A中辨识振动台系统在规定频率及其谐波频率下的系统特性的表达式为：

其中，k表示离散的采样序列；f表示规定频率；

和表示在规定频率f下的第i谐波的振动台系统特性；(i＝1，2，…，m)，m表示将要抑制的谐波次数；

x_ai(k)＝sin(2πf_it_k)表示各阶谐波频率的正弦基函数；

x_bi(k)＝cos(2πf_it_k)表示各阶谐波频率的余弦基函数，其中f_i＝i*f₁；

q_0i和q_1i分别是系统参数辨识阶段针对各阶谐波频率分量的权系数，且需预先常量值。

5.根据权利要求2所述的一种天平动态力谐波抑制方法及装置，其特征是：步骤B中所述的归一化自适应的具体过程采用以下公式：

其中，表示振动台输出信号的估计；

y(k)表示振动台实际的输出信号；

∈(k)表示辨识误差，即实际输出与估计值的差值；

γ_i表示辨识步长因子，其大小决定了收敛的速度；

和为和的收敛值。

6.根据权利要求2所述的一种天平动态力谐波抑制方法及装置，其特征是：步骤C中对实际输出波形相对期望波形进行误差跟踪，更新各阶谐波频率分量的权系数，调整振动台的实际输出波形采用以下公式：

e(k)＝y_d(k)-y(k)

其中，e(k)表示实际输出波形相对期望波形的跟踪误差；

w_0i(k)和w_1i(k)表示波形控制阶段的各阶谐波频率分量的权系数；

μ_i是控制步长因子，其大小决定了算法收敛的速度。

7.一种天平动态力谐波抑制装置，所述装置安装与振动台上，其特征是：包括待校准天平、G、H、水平滑台、配重质量块、标准加速度传感器和谐波抑制单元，所述标准加速度传感器的数量为至少1个；所述G与水平滑台的顶面刚性连接；所述H的顶面与配重质量块的底面刚性连接；

所述标准加速度传感器安装于配重质量块的两个侧面，所述标准加速度传感器与配重质量块侧面螺纹连接，且所述标准加速度传感器的安装方向与水平滑台的运动方向一致；

所述谐波抑制单元用于根据所述标准加速度传感器采集的加速度信号进行谐波抑制。