一种压电纤维片的Stewart隔振平台及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种压电纤维片的Stewart隔振平台，所述隔振平台包括：负载上平台、基础下平台、控制器及设置在负载上平台和基础下平台之间的多个单腿隔振单元组，每个所述单腿隔振单元组包括两个单腿隔振单元；所述单腿隔振单元包括第一膜片弹簧和第二膜片弹簧，所述第一膜片弹簧和所述第二膜片弹簧的两侧分别设置有MFC作动器和MFC传感器；所述MFC传感器和所述MFC作动器均与所述控制器连接。本发明专利技术通过MFC传感器采集每个第一膜片弹簧和第二膜片弹簧上的振动形变信号发送给控制器，控制器确定消除振动形变信号所需的控制量，控制MFC作动器，实现了主动隔振，提高了振动效果。提高了振动效果。提高了振动效果。

【技术实现步骤摘要】
一种压电纤维片的Stewart隔振平台及其控制方法


[0001]本专利技术涉及隔振装置
，特别是涉及一种压电纤维片的Stewart隔振平台及其控制方法。

技术介绍

[0002]当前，遥感卫星多应用于对环境资源、自然灾害、城市规划等方面进行调查、分析的工作。遥感卫星所搭载的光学设备在空间轨道进行工作时，往往会受到摆动部件、动量轮等高速转动部件的影响，这些因素会引起遥感卫星成像系统的微小振动，这极大地制约了遥感卫星成像的质量。因此，对遥感卫星光学设备等精密设备的隔振技术研究势在必行。
[0003]传统的被动隔振技术，结构简单，运行平稳，隔振效果已经难以满足实际使用需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种压电纤维片的Stewart隔振平台及其控制方法，以实现采用主动隔振的方式提高隔振效果。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术提供一种压电纤维片的Stewart隔振平台，所述隔振平台包括：负载上平台、基础下平台、控制器及设置在负载上平台和基础下平台之间的多个单腿隔振单元组，每个所述单腿隔振单元组包括两个单腿隔振单元；
[0007]所述单腿隔振单元包括第一膜片弹簧和第二膜片弹簧，所述第一膜片弹簧和所述第二膜片弹簧的两侧分别设置有MFC作动器和MFC传感器；
[0008]所述MFC传感器和所述MFC作动器均与所述控制器连接。
[0009]可选的，所述单腿隔振单元组的数量为3，3个所述单腿隔振单元组沿所述负载上平台和所述基础下平台的周向分布。
[0010]可选的，负载上平台的下表面开设有多个上凹槽组，每个所述上凹槽组包括两个上凹槽，每个所述上凹槽内均开设有第一螺纹通孔；基础下平台的上表面对应的开设有多个下凹槽组，每个所述下凹槽组包括两个下凹槽，每个所述下凹槽内均开设有第二螺纹通孔；
[0011]所述单腿隔振单元的上端卡在所述上凹槽内，并通过所述第一螺纹通孔与所述负载上平台固定；所述单腿隔振单元的下端卡在所述下凹槽内，并通过所述第二螺纹通孔与所述基础下平台固定。
[0012]可选的，所述单腿隔振单元包括上安装角座、第一长安装杆、第一短安装杆、第一膜片弹簧、第二膜片弹簧、第二短安装杆、第二长安装杆和下安装角座；
[0013]所述上安装角座的一侧与所述负载上平台的下表面固定连接，所述上安装角座的另一侧与所述第一长安装杆的一端固定连接，所述第一长安装杆的另一端与所述第一短安装杆的一端固定连接；
[0014]所述下安装角座的一侧与所述基础下平台的上表面固定连接，所述下安装角座的另一侧与所述第二长安装杆的一端固定连接，所述第二长安装杆的另一端与所述第二短安装杆的一端固定连接；
[0015]所述第一膜片弹簧的一端固定在所述第一长安装杆和第一短安装杆之间，所述第一膜片弹簧的另一端通过螺栓固定在所述第二短安装杆的另一端；
[0016]所述第二膜片弹簧的一端固定在所述第二长安装杆和第二短安装杆之间，所述第二膜片弹簧的另一端通过螺栓固定在所述第一短安装杆的另一端；
[0017]所述第一膜片弹簧和所述第二膜片弹簧相对的一侧均粘贴有MFC传感器；所述第一膜片弹簧和所述第二膜片弹簧的另一侧均粘贴有MFC作动器。
[0018]可选的，所述第一长安装杆、所述第一短安装杆、所述第二长安装杆、所述第二短安装杆的一端均设置有外螺纹，所述第一长安装杆、所述第一短安装杆、所述第二长安装杆、所述第二短安装杆的另一端均开设有带有内螺纹的第一螺纹孔。
[0019]可选的，所述上安装角座和所述下安装角座均为带有斜切截面的棱柱结构；
[0020]所述斜切截面为横切棱柱结构的一端面上的第一直线与棱柱的一侧面上的第二直线而形成的截面；所述第一直线与所述第二直线相互平行；
[0021]所述斜切截面上开设有第二螺纹孔，所述第二螺纹孔用于固定所述第一长安装杆或所述第二长安装杆的一端；
[0022]所述棱柱结构的未横切的端面上开设有第三螺纹孔，所述第三螺纹孔用于将所述上安装角座固定在所述负载上平台的下表面或将所述下安装角座固定在所述基础下平台的上表面。
[0023]可选的，所述第一膜片弹簧和所述第二膜片弹簧均为板梁状结构，所述板梁状结构的两端开设有通孔。
[0024]一种压电纤维片的Stewart隔振平台的控制方法，所述控制方法应用于所述隔振平台；所述控制方法包括如下步骤：
[0025]获取每个第一膜片弹簧和每个第二膜片弹簧上的MFC传感器采集的振动形变信号；
[0026]采用RBF神经网络算法、PI积分力控制算法、自适应RLS算法和/或自适应LMS算法分别确定消除每个所述振动形变信号所需的控制量；
[0027]分别根据消除每个所述振动形变信号所需的控制量对应的控制每个所述第一膜片弹簧和每个所述第二膜片弹簧上的MFC作动器。
[0028]可选的，所述RBF神经网络算法的RBF神经网络包括输入层、隐含层和输出层；
[0029]所述隐含层的节点传递函数为高斯函数，所述输出层的节点传递函数为线性函数。
[0030]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0031]本专利技术公开了一种压电纤维片的Stewart隔振平台，所述隔振平台包括：负载上平台、基础下平台、控制器及设置在负载上平台和基础下平台之间的多个单腿隔振单元组，每个所述单腿隔振单元组包括两个单腿隔振单元；所述单腿隔振单元包括第一膜片弹簧和第二膜片弹簧，所述第一膜片弹簧和所述第二膜片弹簧的两侧分别设置有MFC作动器和MFC传感器；所述MFC传感器和所述MFC作动器均与所述控制器连接。本专利技术通过MFC传感器采集每
个第一膜片弹簧和第二膜片弹簧上的振动形变信号发送给控制器，控制器确定消除振动形变信号所需的控制量，控制MFC作动器，实现了主动隔振，提高了振动效果。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为本专利技术提供的一种压电纤维片的Stewart隔振平台的结构图；
[0034]图2为本专利技术提供的负载上平台的三维结构；
[0035]图3为本专利技术提供的单腿隔振单元的结构示意图；
[0036]图4为本专利技术提供的膜片弹簧的三维结构图；
[0037]图5为本专利技术提供的安装角座的剖视图；
[0038]图6为本专利技术提供的压电纤维片的Stewart隔振平台的几何原理示意图；
[0039]图7为本专利技术提供的作用机理对比图；图7(a)为传统的被动隔振平台的作用机理示意图，图7(b)为本专利技术的压电纤维片的Stewart隔振平台的作用机理示意图；
[0040]图8为本专利技术提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压电纤维片的Stewart隔振平台，其特征在于，所述隔振平台包括：负载上平台、基础下平台、控制器及设置在负载上平台和基础下平台之间的多个单腿隔振单元组，每个所述单腿隔振单元组包括两个单腿隔振单元；所述单腿隔振单元包括第一膜片弹簧和第二膜片弹簧，所述第一膜片弹簧和所述第二膜片弹簧的两侧分别设置有MFC作动器和MFC传感器；所述MFC传感器和所述MFC作动器均与所述控制器连接。2.根据权利要求1所述的压电纤维片的Stewart隔振平台，其特征在于，所述单腿隔振单元组的数量为3，3个所述单腿隔振单元组沿所述负载上平台和所述基础下平台的周向分布。3.根据权利要求1所述的压电纤维片的Stewart隔振平台，其特征在于，负载上平台的下表面开设有多个上凹槽组，每个所述上凹槽组包括两个上凹槽，每个所述上凹槽内均开设有第一螺纹通孔；基础下平台的上表面对应的开设有多个下凹槽组，每个所述下凹槽组包括两个下凹槽，每个所述下凹槽内均开设有第二螺纹通孔；所述单腿隔振单元的上端卡在所述上凹槽内，并通过所述第一螺纹通孔与所述负载上平台固定；所述单腿隔振单元的下端卡在所述下凹槽内，并通过所述第二螺纹通孔与所述基础下平台固定。4.根据权利要求1所述的压电纤维片的Stewart隔振平台，其特征在于，所述单腿隔振单元包括上安装角座、第一长安装杆、第一短安装杆、第一膜片弹簧、第二膜片弹簧、第二短安装杆、第二长安装杆和下安装角座；所述上安装角座的一侧与所述负载上平台的下表面固定连接，所述上安装角座的另一侧与所述第一长安装杆的一端固定连接，所述第一长安装杆的另一端与所述第一短安装杆的一端固定连接；所述下安装角座的一侧与所述基础下平台的上表面固定连接，所述下安装角座的另一侧与所述第二长安装杆的一端固定连接，所述第二长安装杆的另一端与所述第二短安装杆的一端固定连接；所述第一膜片弹簧的一端固定在所述第一长安装杆和第一短安装杆之间，所述第一膜片弹簧的另一端通过螺栓固定在所述第二短安装杆的另一端；所述第二膜片弹簧的一端固定在所述第二长安装杆和第二短安装杆之间，所述第二膜片弹簧的另一端通过螺栓固定在所述第一短安装杆的另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲华燕，房轩，王敏，孙翊，丁基恒，彭艳，谢少荣，罗均，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：