一种同时模拟角振动与线振动的振动试验系统技术方案

本发明专利技术涉及一种同时模拟角振动与线振动的振动试验系统，包含：两台单轴振动台，并列设置，其上固定设置试件；振动补偿装置，固定设置在两台单轴振动台上，且分别与试件以及两台单轴振动台的动圈连接；加速度计，与试件连接设置；振动控制仪，分别与加速度计以及两台单轴振动台通过电路连接；其中，振动控制仪控制两台单轴振动台同步或异步振动，由振动补偿装置补偿因独立控制所产生的线位移与角位移，带动试件同时角振动与线振动，产生的加速度振动信号由加速度计采集得到并反馈至振动控制仪。本发明专利技术可在地面实现一定量级下模拟飞行器在真实飞行环境中的线振动与角振动，为飞行器在真实飞行环境中的结构动力学和控制系统设计提供了解决办法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种振动试验系统，具体是指一种能够同时模拟角振动与线振动（飞行器真实飞行时的振动环境）的振动试验系统，属于环境试验

技术介绍
在现有的振动环境试验中，主要采用的是单轴振动台，按照飞行器真实飞行环境中的姿态（主要表现为平飞），通过连接到单轴振动台面的抱箍将试件安装到位，按照要求，进行一定时间和幅度的宽带随机激励谱的激励，控制点的选取主要考虑试件的整体动态特性，布置在试件整体刚度较大的部位上。现有的试验主要考虑能覆盖到真实飞行环境中的频率带宽，以及在所述带宽内对应的激励谱线幅值。以此谱线覆盖到整个飞行环境中比较恶劣的振动环境，不失为一种有效但较粗糙的试验方法。根据真实飞行试验中采集到的试验数据表明，真实飞行振动环境中，飞行器并不仅仅存在如上所述的随机激励，同时还伴随有由于气流、机动等引起的角振动及沉浮运动。此种形式的动力学环境对于飞行器的整体结构动力学及其与气动的耦合等相关专业方面的影响不可忽视。现有技术中的地面振动环境试验无法提供更加真实的振动环境供更深层次的研究。因此，目前亟需提出一种能够真实模拟飞行器飞行振动环境的振动试验系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种同时模拟角振动与线振动的振动试验系统，可在地面实现一定量级下模拟飞行器在真实飞行环境中的线振动与角振动，为研究飞行器在真实飞行环境中的结构动力学和控制系统设计提供了解决办法。为实现上述目的，本专利技术提供一种同时模拟角振动与线振动的振动试验系统，包含：两台相同的单轴振动台，并列设置，其上固定设置试件；振动补偿装置，固定设置在两台单轴振动台上，且分别与试件以及两台单轴振动台的动圈连接；加速度计，与试件连接设置；振动控制仪，分别与加速度计以及两台单轴振动台通过电路连接；其中，振动控制仪发出控制指令控制两台单轴振动台同步或异步振动，由振动补偿装置补偿因两台单轴振动台独立激励振动所产生的线位移与角位移，以带动试件同时进行角振动与线振动，所产生的加速度振动信号由加速度计采集得到并反馈传输至振动控制仪。所述的振动试验系统还包含：振动平台，固定安装在两台单轴振动台上，与振动补偿装置连接，用以承载安装试件。所述的振动平台由两台独立的单轴振动台同步或异步共同激励振动，并带动试件振动。所述的振动控制仪内设置有分析终端，对加速度计采集到的试件的加速度振动信号进行分析结算，循环产生新控制指令由振动控制仪发出，两台单轴振动台根据接收到的新控制指令继续激励振动，直至再次反馈传输至振动控制仪的加速度振动信号与控制指令之间的误差位于预期设置的范围内。所述的振动试验系统还包含：两台功率放大器，每台功率放大器的一端分别与对应的单轴振动台通过电路连接，每台功率放大器的另一端均与振动控制仪通过电路连接，形成两个独立控制回路。所述的振动控制仪输出的控制指令分别经两台功率放大器放大后传输至对应的单轴振动台进行独立控制。所述的功率放大器内设置有励磁电源，提供工作电源。所述的振动试验系统还包含：冷却风机，分别与两台单轴振动台以及功率放大器的励磁电源通过电路连接，以冷却两台单轴振动台。综上所述，本专利技术所述的同时模拟角振动与线振动的振动试验系统，通过振动补偿装置，将两台独立的单轴振动台的组合振动传递至位于振动台面上的试件，实现了同时模拟角振动与线振动的振动环境，可在地面实现一定量级下模拟飞行器在真实飞行环境中的线振动与角振动，为研究飞行器在真实飞行环境中的结构动力学、控制系统设计提供了解决办法。附图说明图1为本专利技术中的同时模拟角振动与线振动的振动试验系统的结构示意图。具体实施方式以下结合图1，详细说明本专利技术的一个优选实施例。如图1所示，为本专利技术所提供的同时模拟角振动与线振动的振动试验系统，包含：两台相同的单轴振动台1，并列设置，其上固定设置试件6；振动补偿装置3，固定设置在两台单轴振动台1上，且分别与试件6以及两台单轴振动台1的动圈连接；加速度计7，与试件6连接设置；振动控制仪5，分别与加速度计7以及两台单轴振动台1通过电路连接；其中，振动控制仪5发出控制指令控制两台单轴振动台1同步或异步振动，由振动补偿装置3补偿因两台单轴振动台1独立激励振动所产生的线位移与角位移，以带动试件6同时进行角振动与线振动，所产生的加速度振动信号由加速度计7采集得到并反馈传输至振动控制仪5。所述的振动试验系统还包含：振动平台，固定安装在两台单轴振动台1上，与振动补偿装置3连接，用以承载安装试件6。所述的振动平台由两台独立的单轴振动台1同步或异步共同激励振动，并带动试件6振动。所述的振动控制仪5内设置有分析终端，对加速度计7采集到的试件6的加速度振动信号进行分析结算，循环产生新控制指令由振动控制仪5发出，两台单轴振动台1根据接收到的新控制指令继续激励振动，直至再次反馈传输至振动控制仪5的加速度振动信号与控制指令之间的误差符合预期设置的上、下限范围内。所述的振动试验系统还包含：两台功率放大器4，每台功率放大器4的一端分别与对应的单轴振动台1通过电路连接，每台功率放大器4的另一端均与振动控制仪5通过电路连接，形成两个独立控制回路。所述的振动控制仪5输出的控制指令分别经两台功率放大器4放大后传输至对应的单轴振动台1进行独立控制。所述的功率放大器4内设置有励磁电源，提供工作电源。所述的振动试验系统还包含：冷却风机2，分别与两台单轴振动台1以及功率放大器4的励磁电源通过电路连接，在两台单轴振动台1振动过程中提供冷却保护作用。本专利技术所述的同时模拟角振动与线振动的振动试验系统，其工作原理具体如下所述：振动控制仪5通过两台功率放大器4分别向对应的单轴振动台1发出控制指令，独立控制两台单轴振动台1进行同步或异步振动，并激励振动平台以及位于其上的试件6振动；与振动平台以及两台单轴振动台1的动圈连接的振动补偿装置3同时补偿因独立控制而产生的线位移与角位移；试件6在振动过程中产生加速度振动信号，并被加速度计7采集得到后反馈传输至振动控制仪5；经分析终端分析结算后，循环产生新控制指令由振动控制仪5发出，继续通过两台功率放大器4分别控制两台单轴振动台1进行振动，如此形成激励循环，直至最新一次反馈传输至振动控制仪5的加速度振动信号与控制指令之间的误差位于预期设置的上、下限范围内。本专利技术提供的同时模拟角振动与线振动的振动试验系统，与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：通过对两台独立的单轴振动台的同步与异步振动控制，与能够补偿由于独立控制所导致的线位移和角度差的振动补偿装置相结合，较传统的单轴振动台只能给定单一振动环境而言，本专利技术能够增加模拟出俯仰、前后、不同步等各种不同的振动组合，能同时模拟角振动与线振动的振动环境，更接近飞行器真实飞行过程中的振动环境，可用于重现飞行遥测数据表征的振动环境，拓宽了地面振动环境试验的模拟手段。尽管本专利技术的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本专利技术的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本专利技术的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本专利技术的保护范围应由所附的权利要求来限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同时模拟角振动与线振动的振动试验系统，其特征在于，包含：两台相同的单轴振动台，并列设置，其上固定设置试件；振动补偿装置，固定设置在两台单轴振动台上，且分别与试件以及两台单轴振动台的动圈连接；加速度计，与试件连接设置；振动控制仪，分别与加速度计以及两台单轴振动台通过电路连接；其中，振动控制仪发出控制指令控制两台单轴振动台同步或异步振动，由振动补偿装置补偿因两台单轴振动台独立激励振动所产生的线位移与角位移，以带动试件同时进行角振动与线振动，所产生的加速度振动信号由加速度计采集得到并反馈传输至振动控制仪。

【技术特征摘要】
1.一种同时模拟角振动与线振动的振动试验系统，其特征在于，包含：两台相同的单轴振动台，并列设置，其上固定设置试件；振动补偿装置，固定设置在两台单轴振动台上，且分别与试件以及两台单轴振动台的动圈连接；加速度计，与试件连接设置；振动控制仪，分别与加速度计以及两台单轴振动台通过电路连接；其中，振动控制仪发出控制指令控制两台单轴振动台同步或异步振动，由振动补偿装置补偿因两台单轴振动台独立激励振动所产生的线位移与角位移，以带动试件同时进行角振动与线振动，所产生的加速度振动信号由加速度计采集得到并反馈传输至振动控制仪。2.如权利要求1所述的同时模拟角振动与线振动的振动试验系统，其特征在于，所述的振动试验系统还包含振动平台，固定安装在两台单轴振动台上，与振动补偿装置连接，用以承载安装试件。3.如权利要求2所述的同时模拟角振动与线振动的振动试验系统，其特征在于，所述的振动平台由两台独立的单轴振动台同步或异步共同激励振动，并带动试件振动。4.如权利要求2所述的同时模拟角振动与线振动的振动试验系统，其特征在于，所述的振动控制仪内设置有分析终端...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓宏，唐晓峰，史晓鸣，李海东，窦怡彬，许斌，
申请(专利权)人：上海机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31