一种附着式多自由度激励系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种附着式多自由度激励系统，包括激励台、模拟源及控制系统；模拟源包括多个，多个模拟源以三维直角坐标系的相对位置关系连接在激励台上，并对激励台产生相应的扰振力；控制系统与模拟源电信连接，其一方面将激励信号传输至模拟源，另一方面监控模拟源的扰振力数据，并根据扰振数据对激励信号进行修正；其中，模拟源接收控制系统发出的激励信号后，产生扰振力，并将扰振力传递至激励台。本实用新型专利技术的优点是，可以灵活布置，多台模拟源的组合工作，可以在任意位置输出多自由度扰振力，以替代真实活动部件。所设计的激励系统可以满足航天器的试验需求，不会影响其边界条件，相比使用真实活动部件，具有成本低，安装便捷的优势。捷的优势。捷的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种附着式多自由度激励系统


[0001]本技术涉及微振动试验中多自由度激励系统
，尤其是涉及一种附着式多自由度激励系统。

技术介绍

[0002]微振动是普遍存在于在轨航天器上的一种振动干扰，其特点是幅值低，频率分布范围广。高精度航天器对振动环境十分敏感，微振动会导致其性能指标劣化，影响有效载荷的工作。试验是检验微振动对于航天器影响的重要手段，而使用真实扰振源会大大增加试验系统的复杂性和成本。通过开发可靠的微振动模拟技术，实现等效真实扰振源的扰振特性，可以作为一种良好的解决途径，因此，为了便于开展微振动试验，需要设计多自由度激励系统。
[0003]常规的多自由度激励系统主要是基于Stewart平台及其衍生装置，通过驱动上平台和下平台之间的主动元件，使得上平台产生振动输出。这类平台式的激励系统存在以下三点不足：(1)适用范围受限，既要产生激励，又要有一定的承载能力，仅适用于中小型部件的振动试验；(2)激励信号难以施加在真实扰振源的实际安装位置；(3)能实现的边界条件有限，被测试对象仅能在固支边界下进行试验，无法开展自由边界下的振动试验。此外，这类平台系统复杂，安装和校准耗时久，使用不方便。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本技术的目的是提供一种附着式多自由度激励系统，包括：
[0005]激励台；
[0006]模拟源，其包括多个，多个所述模拟源以三维直角坐标系的相对位置关系连接在所述激励台上，并对所述激励台产生相应的扰振力；
[0007]控制系统，其与所述模拟源电信连接，其一方面将激励信号传输至所述模拟源，另一方面监控模拟源的扰振力数据，并根据扰振数据对激励信号进行修正；
[0008]其中，所述模拟源接收所述控制系统发出的激励信号后，产生扰振力，并将扰振力传递至所述激励台。
[0009]优选地，所述模拟源包括输入接口、输出接口、激励源件及传感器；所述输入接口电信连接所述激励源件及所述控制系统，其接收所述控制系统发出的激励信号并传递至所述激励源件，所述激励源件根据激励信号产生相应的扰振力，并将自身的扰振力传递至所述激励台；所述传感器连通所述激励源件及所述输出接口，将所述激励源件的扰振力以扰振力信号的形式进行传递；所述输出接口连通所述传感器及所述控制系统，其接收所述传感器的扰振力信号反馈至所述控制系统，促使所述控制系统进对即将发出的激励信号进行修正。
[0010]优选地，所述激励源件包括插接在一起的作动器定子及作动器动子，所述作动器
定子部分插入所述作动器动子内；所述作动器定子电信连接所述输入接口，接收输入接口的激励信号并产生磁场带动所述作动器动子扰振；所述作动器动子连接所述传感器，能够将自身的扰振力传送至所述传感器，所述传感器根据扰振力发出扰振力信号。
[0011]优选地，所述模拟源还包括底座及外筒；所述外筒连接于所述底座上，所述激励源件连接在所述底座上并设于所述外筒内部，所述输入接口及所述输出接口均设于所述外筒上。
[0012]优选地，所述外筒内还设置上膜片弹簧、下膜片弹簧及中心轴；所述激励源件设于所述上膜片弹簧与所述下膜片弹簧之间，所述上膜片弹簧、激励源件及下膜片弹簧从上至下依次绕所述中心轴设置，所述传感器设于所述上膜片弹簧之上，并连接所述激励源件及所述中心轴；所述上膜片弹簧及所述下膜片弹簧用于约束所述激励源件。
[0013]优选地，所述外筒上还设置顶盖；所述顶盖设于所述外筒顶部，并配合所述底座形成所述模拟源的外壳结构。
[0014]优选地，所述模拟源通过所述底座连接在所述激励台上。
[0015]优选地，所述底座通过设置的法兰连接在所述激励台上。
[0016]优选地，所述模拟源的数量与所述扰振力的自由度相一致，需要几个自由度则设计几个模拟源。
[0017]优选地，所述模拟源包括六个；六个所述模拟源在三维直角坐标系的每个面上各设置两个。
[0018]综上所述，本技术的有益技术效果为：附着式多自由度激励系统，可以灵活布置，通过多台单自由度模拟源的组合工作，可以在任意位置输出多自由度扰振力，以替代真实活动部件；所设计的激励系统可以满足航天器的试验需求，不会影响其边界条件，相比使用真实活动部件，具有成本低，安装便捷的优势。
附图说明
[0019]通过以下参照附图对本技术实施例的描述，本技术的上述以及其他目的特征和优点将更为清楚。附图仅用于表示优选实施例方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0020]图1是本技术系统的整体结构示意图；
[0021]图2是本技术系统的模拟源的结构示意图；
[0022]图3是本技术模拟源在三维直角坐标系的相对位置结构示意图；
[0023]图中，1、激励台，2、模拟源，3、控制系统；
[0024]21、输入接口，22、输出接口，23、激励源件，231、作动器定子，232、作动器动子，24、传感器，25、底座，26、外筒，27、上膜片弹簧，28、下模片弹簧，29、中心轴，261、顶盖；
[0025]2(1)、模拟源，2(2)、模拟源，2(3)、模拟源，2(4)、模拟源，2(5)、模拟源，2(6)、模拟源。
具体实施方式
[0026]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例
所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0027]参照图1所示，为本技术公开的一种附着式多自由度激励系统，包括激励台1、模拟源2及控制系统3；参照附图1中，2(1)
‑
2(6)所示，模拟源2包括多个，多个模拟源2以三维直角坐标系的相对位置关系连接在激励台1上，并对激励台1产生相应的扰振力；控制系统3与模拟源2电信连接，其一方面将激励信号传输至模拟源2，另一方面监控模拟源2的扰振力数据，并根据扰振数据对激励信号进行修正；其中，模拟源2接收控制系统3发出的激励信号后，产生扰振力，并将扰振力传递至激励台1。本实施例中，由于模拟源2可以在任意位置输出多自由度扰振力，以替代真实活动部件，其实操作更为灵活，打破了传统Stewart平台适用范围受限、既要产生激励、又要有一定的承载能力、仅适用于中小型部件的振动试验；所设计的激励系统可以满足航天器的试验需求，不会影响其边界条件，相比使用真实活动部件，具有成本低，安装便捷的优势。应当理解的是，模拟源的最少台数由需要模拟振动信号的自由度数决定；多台模拟源安装的相对位置由模拟源的在三维直角坐标系下的坐标计算得到，可以灵活设计；确定模拟源台数和相对位置关系之后，可以进行标定试验，实现预校准。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种附着式多自由度激励系统，其特征在于，包括：激励台；模拟源，其包括多个，多个所述模拟源以三维直角坐标系的相对位置关系连接在所述激励台上，并对所述激励台产生相应的扰振力；控制系统，其与所述模拟源电信连接；其中，所述模拟源接收所述控制系统发出的激励信号后，产生扰振力，并将扰振力传递至所述激励台。2.根据权利要求1所述的附着式多自由度激励系统，其特征在于：所述模拟源包括输入接口、输出接口、激励源件及传感器；所述输入接口电信连接所述激励源件及所述控制系统，其接收所述控制系统发出的激励信号并传递至所述激励源件，所述激励源件根据激励信号产生相应的扰振力，并将自身的扰振力传递至所述激励台；所述传感器连通所述激励源件及所述输出接口，用于将所述激励源件的扰振力以扰振力信号的形式进行传递；所述输出接口电信连接所述传感器及所述控制系统，其接收所述传感器的扰振力信号反馈至所述控制系统，促使所述控制系统进对即将发出的激励信号进行修正。3.根据权利要求2所述的附着式多自由度激励系统，其特征在于，所述激励源件包括插接在一起的作动器定子及作动器动子，所述作动器定子部分插入所述作动器动子内；所述作动器定子电信连接所述输入接口，接收输入接口的激励信号并产生磁场带动所述作动器动子扰振；所述作动器动子连接所述传感器，能够将自身的扰振力传送至所述传感器，所述传感器根据扰振力发出扰振力信号。4.根据权利要求2或3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：林星翰，
申请(专利权)人：北京工商大学，
类型：新型
国别省市：