GMA内部光栅感知数据主动降噪处理装置及方法制造方法及图纸
GMA internal grating sensing data active noise reduction processing device and method
The invention relates to an active noise reduction processing device for GMA internal grating sensing data. The super magnetostrictive actuator's giant magnetostrictive rod is equipped with a first temperature sensing device and a vibration sensing device. The coil winding of the giant magnetostrictive actuator is equipped with second temperature sensing devices and the power line of the giant magnetostrictive actuator. A current sensor is provided. A cooling water pump is installed on the internal water cooling chamber of the giant magnetostrictive actuator. The output end of the cooling pump is connected to the inlet of the internal water cooling chamber of the giant magnetostrictive actuator through the pipeline. The output end of the cooling pump and the inlet of the internal water cooling chamber of the giant magnetostrictive actuator are equipped with a water flow sensor, and the supermagnetic field is described. A displacement sensor is installed on the brake rod of the telescopic actuator; the invention can improve the acquisition accuracy of dynamic feedback information within the GMA.
【技术实现步骤摘要】
GMA内部光栅感知数据主动降噪处理装置及方法
本专利技术涉及光栅传感和数据降噪
，具体涉及一种GMA(Giantmagnetostrictiveactuator超磁致伸缩致动器)内部光栅感知数据主动降噪处理装置及方法。
技术介绍
GMA是由GMM(Giantmagnetostrictivematerial超磁致伸缩材料)棒、线圈、外壳、水冷、基座、预压弹簧等部件组成的复杂磁-弹-热一体系统，影响GMA致动精度的因素是目前该领域的研究重点。针对影响GMA反馈参数准确获取的各种干扰因素，通过研究光纤光栅传感数据主动降噪处理的新方法和新理论，来满高精度控制对GMA微致动性能的需求。实时获取GMA内部组成结构中的激励、温度、磁路、应力、频率等多物理场状态参数的分布和变化，结合水冷降温装置，并采用基于现代数字信号处理的解调仪智能寻峰技术的新原理和新方法对原始参数进行主动降噪处理，以提高对其中包含的反馈特征信息的获取精度，为GMM非线性本构模型和GMA多物理场耦合的微致动结构非线性时变模型的建立提供依据，是GMA高精度控制领域的国内外研究热点，具有广阔的理论研究价值。现...
【技术保护点】
1.一种GMA内部光栅感知数据主动降噪处理装置，它包括超磁致伸缩致动器(4)，其特征在于：它还包括计算机(1)、程控信号发生器(2)、程控滤波器(7)、音频功率放大器(3)和光栅解调仪(6)，其中，所述超磁致伸缩致动器(4)的超磁致伸缩棒(4.1)上安装有第一温度传感设备(4.3)和振动传感设备(4.4)，超磁致伸缩致动器(4)的线圈绕组(4.2)上设有第二温度传感设备(4.5)，超磁致伸缩致动器(4)的动力线(4.9)上设有电流传感器(10)，超磁致伸缩致动器(4)内部水冷腔(4.6)上装有冷却水泵(8)，冷却水泵(8)的输出端通过管路连接超磁致伸缩致动器(4)内部水冷腔...
【技术特征摘要】
1.一种GMA内部光栅感知数据主动降噪处理装置，它包括超磁致伸缩致动器(4)，其特征在于：它还包括计算机(1)、程控信号发生器(2)、程控滤波器(7)、音频功率放大器(3)和光栅解调仪(6)，其中，所述超磁致伸缩致动器(4)的超磁致伸缩棒(4.1)上安装有第一温度传感设备(4.3)和振动传感设备(4.4)，超磁致伸缩致动器(4)的线圈绕组(4.2)上设有第二温度传感设备(4.5)，超磁致伸缩致动器(4)的动力线(4.9)上设有电流传感器(10)，超磁致伸缩致动器(4)内部水冷腔(4.6)上装有冷却水泵(8)，冷却水泵(8)的输出端通过管路连接超磁致伸缩致动器(4)内部水冷腔(4.6)入口，冷却水泵(8)的输出端与超磁致伸缩致动器(4)内部水冷腔(4.6)入口之间设有水流量传感器(9)，所述超磁致伸缩致动器(4)的制动杆上安装位移传感装置(4.10)；所述计算机(1)的水泵控制信号输出端连接冷却水泵(8)的控制信号输入端，所述计算机(1)的程控控制信号输出端连接程控信号发生器(2)的信号输入端，程控信号发生器(2)的超磁致伸缩致动器控制信号输出端连接程控滤波器(7)的信号输入端，程控滤波器(7)的信号输出端连接音频功率放大器(3)的信号输入端，音频功率放大器(3)的信号输出端通过动力线(4.9)连接超磁致伸缩致动器(4)的控制端，所述第一温度传感设备(4.3)、振动传感设备(4.4)、第二温度传感设备(4.5)和位移传感装置(4.10)的信号输出端均连接光栅解调仪(6)对应的信号输入端，光栅解调仪(6)的信号输出端连接计算机(1)的磁致伸缩致动器状态反馈信号输入端，所述水流量传感器(9)和电流传感器(10)的信号输出端分别连接计算机(1)对应的感应信号接口。2.根据权利要求1所述的GMA内部光栅感知数据主动降噪处理装置，其特征在于：所述第一温度传感设备(4.3)用于测量超磁致伸缩棒(4.1)在工作过程中的温度变化；所述第二温度传感设备(4.5)用于测量超磁致伸缩致动器(4)的线圈绕组(4.2)在工作过程中的温度变化；所述电流传感器(10)用于测量超磁致伸缩致动器的动力线(4.9)在工作过程中的驱动电流变化；所述水流量传感器(9)用于测量超磁致伸缩致动器(4)的水冷腔(4.6)工作过程中的实时水流量。3.根据权利要求2所述的GMA内部光栅感知数据主动降噪处理装置，其特征在于：所述第一温度传感设备(4.3)、所述第二温度传感设备(4.5)、电流传感器(10)和水流量传感器(9)分别将感应的信号传输给计算机(1)，计算机(1)根据上述感应的信号协调控制超磁致伸缩致动器(4)的驱动电流和水冷腔(4.6)内水流量，以达到对超磁致伸缩致动器(4)内部温度变化的控制。4.根据权利要求1所述的GMA内部光栅感知数据主动降噪处理装置，其特征在于：所述振动传感设备(4.4)用于测量超磁致伸缩棒(4.1)在工作过程中的振动信号；所述位移传感装置(4.10)用于测量超磁致伸缩致动器(4)在工作过程中的高频位移信号。5.根据权利要求1所述的GMA内部光栅感知数据主动降噪处理装置，其特征在于：所述程控滤波器(7)用于滤除程控信号发生器(2)发出的驱动信号中含有的高频谐波成分。6.根据权利要求1所述的GMA内部光栅感知数据主动降噪处理装置，其特征在于：所述光栅解调仪(6)对第一温度传感设备(4.3)、振动传感设备(4.4)、第二温度传感设备(4.5)和位移传感装置(4.10)输出的信号进行降噪寻峰计算，消除由光栅解调仪(6)自身的不稳定因素造成的解调数据波动。7.一种利用权利要求1所述装置进行GMA内部光栅感知数据的主动降噪处理的方法，其特征在于：它包括如下步骤：步骤1：计算机(1)控制程控信号发生器(2)输出超磁致伸缩致动器控制信号；步骤2：所述超磁致伸缩致动器控制信号经过程控滤波器(7)，再经过音频功率放大器(3)放大后驱动超磁致伸缩致动器(4)工作；步骤3：所述超磁致伸缩致动器(4)内的第一温度传感设备(4.3)采集超磁致伸缩致动器(4)工作时超磁致伸缩棒(4.1)的实时温度数据；超磁致伸缩致动器(4)内的振动传感设备(4.4)采集超磁致伸缩致动器(4)工作时超磁致伸缩棒(4.1)的实时振动数据；超磁致伸缩致动器(4)内的第二温度传感设备(4.5)采集超磁致伸缩致动器(4)工作时线圈绕组(4.2)的实时温度数据；超磁致伸缩致动器(4)的制动杆上的位移传感装置(4.10)采集超磁致伸缩致动器(4)工作过程中制动杆的高频位移信号；超磁致伸缩致动器(4)的动力线(4.9)上电流传感器(10)采集超磁致伸缩致动器(4)工作过程中的驱动电流的变化量；超磁致伸缩致动器(4)内的水冷腔(4.6)的冷却水泵(8)上安装的水流量传感器(9)采集超磁致伸缩致动器(4)冷却过程中的水流量...
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