[发明专利]一种基于近似积分法空间微振动测试方法及其装置

权利要求书

1.一种基于近似积分法空间微振动测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1、通过加速度传感器采集光学载荷中各个光学镜片上微振动的加速度信号，记录测量时长；

s2、通过傅里叶变化，将时域内的所述加速度信号变换转化到频域内；保留对所述光学载荷成像的误差影响最大的谐波信号；

s3、将所述加速度信号转化成连续正弦信号叠加的形式构成理想信号作为输入源，并通过带通滤波器滤除噪声信号；

s4、设计高通滤波器以及两个积分器构建连续系统，通过连续系统传递函数得到利用二阶振荡环节代替积分器的近似积分器；

s5、将连续系统的近似积分器传递函数离散化，得到近似积分器的离散传递函数；

s6、利用所述近似积分器的离散传递函数对应的离散近似积分器对所述步骤s3输入的理想信号进行近似积分得到最终位移信息；

所述步骤s2中，基于变换转化到频域内的所述加速度信号的零频分量，确定幅值最大一个或多个频段进行保留；

所述步骤s4具体为：根据理想信号设计近似积分器，将离散信号转化为连续信号设计的高通滤波器可表示为：；

为高通滤波器的传递函数，s表示拉普拉斯算子，表示截止频率，为系统阻尼比；

之后加速度信号经过两次积分得到位移信号，二重积分器得到传递函数为：；

s表示拉普拉斯算子；

将两个传递函数合并和得到具有高通滤波作用的近似积分器其传递函数为：；

表示近似积分器的传递函数；

s表示拉普拉斯算子，表示截止频率，为系统阻尼比；

近似积分函数为低通滤波器形式，将积分环节简化成二阶振荡环节；

可由公式推导得到为；

所述步骤s5具体为：将连续系统的近似积分器传递函数离散化，通过双线性变换用梯形面积取代数值积分，得到近似积分器的离散传递函数：；

其中表示离散系统传递函数，表示分子多项式系数，表示分母多项式系数表示离散算子。

2.根据权利要求1所述的基于近似积分法空间微振动测试方法，其特征在于，还包括以下步骤：

s7、根据仿真结果对所述位移信息进行错误数据截断，保留理想数据；利用光学放大系数得出微振动对整个光学系统像差的影响。

3.根据权利要求2所述的基于近似积分法空间微振动测试方法，其特征在于，所述步骤s4中的高通滤波器将离散的所述理想信号的低频滤除并转化为连续信号；所述步骤s4中的两个积分器将所述高通滤波器处理后的所述加速度信号转化为位移信号。

4.根据权利要求3所述的基于近似积分法空间微振动测试方法，其特征在于，所述步骤s5中，所述近似积分器传递函数通过双线性变换，用梯形面积取代数值积分，得到所述近似积分器的离散传递函数。

5.根据权利要求4所述的基于近似积分法空间微振动测试方法，其特征在于，所述步骤s7中仿真过程为：

S71、将多个谐波信号叠加的理论信号进行积分，得出理想理论信号 ；将所述理想理论信号直接通过近似积分器进行积分，得出理想理论信号积分位移信号。

6.根据权利要求5所述的基于近似积分法空间微振动测试方法，其特征在于，所述步骤s7中保留理想数据的过程为：

S72、将所述理想理论信号与所述理想理论信号积分位移信号进行对比分析，舍去前半部分误差较大的数据，记录舍去数据在时域上的经历时间。

7.根据权利要求6所述的基于近似积分法空间微振动测试方法，其特征在于，所述步骤s7中保留理想数据的过程还包括：

S73、舍去实际位移信号中所述经历时间中数据，得出最终误差最小的位移数据。