一种基于PVDF模态传感器的弹性梁试验系统及试验方法技术方案

本发明专利技术的目的在于提供一种基于PVDF模态传感器的弹性梁结构试验系统及试验方法，包括弹性梁、PVDF模态传感器、引线端子、电流放大电路，所述PVDF模态传感器经引线封装粘贴在弹性梁表面上，PVDF模态传感器通过引线端子的一端固定在PVDF压电薄膜上，引线端子另一端连接电流放大电路，电压信号由电流放大电路输出，作为主动控制的误差信号输入算法控制器。本发明专利技术可以有效避免不必要的模态，实现必要的目标阶模态幅值控制，避免振动主动控制中的观察溢出和控制溢出。连续分布式PVDF模态传感器，独特的空间滤波特点可以降低试验系统信号处理难度。

An elastic beam test system and test method based on PVDF modal sensor

The object of the present invention is to provide an elastic beam structure test system and method based on a PVDF modal sensor, including an elastic beam, a PVDF modal sensor, a lead terminal and a current amplifier circuit. The PVDF modal sensor is encapsulated and pasted on the surface of the elastic beam by a lead, and the PVDF modal sensor passes through one of the lead terminals. The terminal is fixed on the PVDF piezoelectric film, and the other end of the lead terminal is connected with the current amplifier circuit. The voltage signal is output by the current amplifier circuit, which acts as the error signal input algorithm controller of the active control. The invention can effectively avoid unnecessary modes, realize necessary target order mode amplitude control, and avoid observation and control spillovers in active vibration control. Continuous distributed PVDF modal sensor, unique spatial filtering characteristics can reduce the difficulty of signal processing in the test system.

【技术实现步骤摘要】
一种基于PVDF模态传感器的弹性梁试验系统及试验方法
本专利技术属于振动主动控制
，具体涉及一种基于PVDF模态传感器的弹性梁试验系统及试验方法。
技术介绍
随着电子科学技术的发展，尤其是数字信号处理技术和大规模集成电路的应用，振动的主动控制技术得到快速发展。根据控制策略的不同，振动的主动控制技术主要分为：主动振动控制(AVC)和主动结构声控制(ASAC)。目前针对主动控制技术的研究主要集中在控制算法和作动器。其中，控制算法包括LMS、X-LMS、PPF、LQR等算法。传统的作动器包括气动式、液压式、电磁式、电动式；借助材料科学的发展，新型作动器包括磁致伸缩式、电流变液式、磁流变液式、压电式(PZT、MCF)等。误差传感器作为主动控制系统的关键组成部分在实现目标函数有效降低过程中起着至关重要作用，误差传感器的输出与弹性结构表面振动的物理参数(振动位移、速度、加速度等)成正比。现有的误差传感器多为离散分布式的传感器，如加速度传感器和压电陶瓷传感器。对于加速度传感器，对于薄壁等的轻薄结构来说，加速度传感器会增加附加质量，改变结构原有的动力学特性，多个传感器布设会增加布设成本，同时加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于PVDF模态传感器的弹性梁试验方法，其特征在于：试验系统包括弹性梁(13)、PVDF模态传感器(14)、电流放大电路(15)，所述PVDF模态传感器(14)使用粘结剂粘贴布设于弹性梁(14)结构表面，PVDF模态传感器(14)的输出端连接一电流放大电路(15)，作为主动控制的误差信号输入DSP控制器；DSP控制器分别与信号发生器、功率放大器以及计算机相连接，信号发生器用于产生初级谐波扰动，一路信号输出到功率放大器a，信号经放大后用于驱动激振器，使弹性梁产生振动；信号发生器另一路同样的输出信号作为参考信号连接到DSP控制器；DSP控制器中通过自适应算法进行实时更新，从而将驱动信号误差...

【技术特征摘要】
1.一种基于PVDF模态传感器的弹性梁试验方法，其特征在于：试验系统包括弹性梁(13)、PVDF模态传感器(14)、电流放大电路(15)，所述PVDF模态传感器(14)使用粘结剂粘贴布设于弹性梁(14)结构表面，PVDF模态传感器(14)的输出端连接一电流放大电路(15)，作为主动控制的误差信号输入DSP控制器；DSP控制器分别与信号发生器、功率放大器以及计算机相连接，信号发生器用于产生初级谐波扰动，一路信号输出到功率放大器a，信号经放大后用于驱动激振器，使弹性梁产生振动；信号发生器另一路同样的输出信号作为参考信号连接到DSP控制器；DSP控制器中通过自适应算法进行实时更新，从而将驱动信号误差降到最小值，驱动信号经功率放大器b放大驱动，实现弹性梁结构的振动抑制；采用具体步骤如下：(1)将初级谐波扰动参考信号输入加载有自适应算法的DSP控制器(16)，该控制器在自适应算法的作用下产生次级控制力信号；(2)次级控制力信号经功率放大器(20)输入到作动器(21)，作动器(21)在带有初级谐波振动弹性梁结构(13)上产生新的振动，用于抵消初级谐波扰动；(3)PVDF模态传感器(14)作为误差传感器拾取振动弹性梁结构(13)振动目标阶模态幅值误差信号后，输入到DSP控制器(16)；(4)DSP控制器(16)自动调节滤波器权系数，通过改变这些权系数改变次级控制力信号；(5)不断重复上述步骤(1)～(4)直到弹性梁结构(13)达到最佳抑制效果。2.一种基于PVDF模态传感器的弹性梁试验系统，其特征在于：包括弹性梁(13)、PVDF模态传感器(14)、电流放大电路(15)；所述PVDF模态传感器(14)经引线(04)封装粘贴在弹性梁(13)表面上，PVDF模态传感器(14)通过引线端子(03...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜敬涛，陈琪，孙雷，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23