[发明专利]一种综采面惯导系统抗振系统及方法

权利要求书

1.一种综采面惯导系统抗振系统，其特征在于，所述抗振系统包括：

发电模块，用于将振动能转化为电能，并为电机模组供电；

惯导系统安装平台，用于设置惯导系统；

电机模组，设于惯导系统安装平台的振动传递途径的末端，与惯导系统安装平台固连，用于提供抑制惯导系统安装平台振动的扭矩；

振动传感器，设于惯导系统安装平台振动传递途径的首端，用于实时采集振动数据；

电压检测模块，用于实时采集发电模块的输出电压；

中央控制模块，用于分析振动传感器采集的振动数据以及发电模块的输出电压，并控制电机模组的工作。

2.根据权利要求1所述的综采面惯导系统抗振系统，其特征在于，所述发电模块包括永磁体、导线线圈和电源处理单元；

所述永磁体与所述惯导系统安装平台固连；

所述导线线圈与综采面振动设备固连，在综采面振动设备的带动下振动并实现对永磁体磁感线的切割；

所述电源处理单元与所述导线线圈连接，用于对生成的交流电进行处理以满足电机模组的供电要求。

3.根据权利要求2所述的综采面惯导系统抗振系统，其特征在于，所述导线线圈通过线圈连接件与所述综采面振动设备固连；所述线圈连接件具有微弹性，用于加剧导线线圈的振动。

4.根据权利要求1所述的综采面惯导系统抗振系统，其特征在于，所述电机模组包括若干不同额定工作电压的力矩伺服电机；力矩伺服电机通过电机通断实施模组与发电模块连接；

所述电机通断实施模组与所述中央控制模块连接，由所述中央控制模块根据检测到的发电模块输出电压控制电机通断实施模组动作，实现相应力矩伺服电机的供电。

5.根据权利要求4所述的综采面惯导系统抗振系统，其特征在于，所述电机通断实施模组包括若干继电器类开关器件。

6.根据权利要求1所述的综采面惯导系统抗振系统，其特征在于，所述电机模组通过扭矩传输件与所述惯导系统安装平台固连，所述扭矩传输件为扭矩放大器。

7.根据权利要求2所述的综采面惯导系统抗振系统，其特征在于，所述电源处理单元包括保护电路、滤波电路以及整流桥。

8.一种综采面惯导系统抗振方法，其特征在于，所述方法适用于权利要求1-7任一所述的抗振系统；

所述方法的步骤包括：

S1、电压检测模块采集发电模块的输出电压，传输给中央控制模块；

S2、中央控制模块判断接收到的电压值是否在电机模组的工作工压范围内，若是进入下一步，否则返回S1；

S3、中央控制模块判断接收到的电压值处于电机模组中哪一个电机的工作电压范围内，并控制电机通断实施模组中该电机对应的供电开关导通，为电机供电；

S4、振动传感器采集实时振动数据并传输给中央控制模块；

S5、中央控制模块对接收到的振动数据进行分析，获得振动方向和振动能量数据；

S6、中央控制模块根据S5的分析结果控制电机输出与振动方向相反的扭矩抑制振动的发生。

9.根据权利要求8所述的综采面惯导系统抗振方法，其特征在于，步骤S6中中央控制模块控制电机输出与振动方向相反的扭矩的内容还包括：控制扭矩的输出时间点以及扭矩大小；

具体实现内容包括：对抗振系统中的惯导系统安装平台以及与惯导系统安装平台固连的所有部件进行振动模拟，得到振动波从采集点传递到电机扭矩施加位置的时间以及振动强度的变化数据，中央控制模块根据模拟得到的时间以及振动强度的变化数据对电机进行控制，使扭矩的施加时机和扭矩大小与传递来的振动情况精确匹配。

10.根据权利要求8所述的综采面惯导系统抗振方法，其特征在于，步骤S5中振动方向为顺时针或逆时针；

获得振动方向的方式具体包括：根据采集的振动数据将振动幅度映射到上下左右四个方向，以上下抵消后的振幅所在方向作为纵向振动方向，以左右抵消后的振幅所在方向作为横轴振动方向；判断纵向振动方向和横轴振动方向的振幅大小，以小幅值方向为起点大幅值方向为终点判断出振动方向是顺时针还是逆时针。