1 中国工程物理研究院 总体工程研究所,四川绵阳62999
2 中国工程物理研究院,四川绵阳61999
为了实现动态加速度与时变振动环境的综合模拟,研制了一套适应动态加速度场的轻量宽频激振装置。首先提出了压电-液压串联复合激振方法和装置构型,解决了传统激振方法“宽频不轻量、轻量不宽频”的难题。设计了六单元并联压电激振模块,建立了精密装调工艺,并联激振效率达到74.2%。为满足动态加速度环境下的宽频激振需求,提出液压内嵌式定中方案,研制了具有“缸中缸”构型的液压激振模块。基于分频器,提出了串联复合激振系统的分频控制方法,实现了压电、液压激振模块的协调工作、均衡出力。以力平衡控制结合零位移反馈补偿控制,提出了液压激振模块定中控制方法,实现了动态加速度环境下的精确定中。提出了变增益、长时波形再现两种时变振动控制方法,研制了一体化的控制系统。测试结果表明,串联复合激振装置在离心加速度不低于60 g、加速度变化率不低于15 g/s工况下,分别实现了50 kg负载下的6 grms振动加速度、10~2 000 Hz频率范围的宽频激振。该装置已应用于多项惯性器件、组件和系统的环境试验考核,载荷控制效果良好。相比飞行试验,本文成果为飞行器制导、控制系统功能性能考核提供了高效经济的实验室手段,特别在大样本数据获取方面具有优势。
压电激振 液压激振 柔性机构 微位移放大 离心机 hydraulic excitation piezoelectric excitation compliant mechanism micro-displacement amplification centrifuge 光学 精密工程
2023, 31(22): 3318
光学 精密工程
2022, 30(14): 1716
1 中国工程物理研究院 总体工程研究所, 四川 绵阳 621999
2 西安交通大学 机械工程学院, 陕西 西安 710000
研究了压电位移放大机构的运动学和动力学建模问题。基于能量守恒原理和弹性梁弯曲理论推导了桥式位移放大机构的位移放大比等静力学解析模型; 在此基础上, 通过拉格朗日方程建立了桥式位移放大机构的固有频率解析模型。通过有限元计算验证和分析了提出的解析模型的可行性和优越性, 并与国内外典型的位移放大比数学模型进行了比较。结果表明: 由于本文提出的模型考虑了位移放大机构的拉伸和弯曲变形, 并且摒弃了国内外普遍采用近似几何关系进行数学推导的思路, 因此所建立的位移放大比解析模型精度更高; 固有频率解析计算结果与有限元模态分析结果的相对误差约为5%。得到的结果显示: 本文给出的建模方法以及位移放大比、固有频率等解析模型可为柔性机构的优化设计和研制提供依据和参考。
压电执行器 微位移放大 柔性机构 柔性铰链 力学解析 有限元分析 piezoelectric actuator displacement amplification compliant mechanism flexure hinge mechanical analysis finite element analysis
中国工程物理研究院 总体工程研究所, 四川 绵阳 621999
为了给高精度惯性仪表校准试验提供高精准的加速度输入值, 研究了精密离心机输出加速度的建模、测量及不确定度评定方法。建立了适用于10-6量级高精度精密离心机的加速度测量模型及不确定度传递模型。基于本课题组提出的高精度测量方法, 完成了10-6量级精密离心机的静动态半径、静动态俯仰失准角等重要分量的高精度测量。分析、归纳了测量不确定度源, 分别基于建立的加速度测量不确定度传递模型和蒙特卡洛方法完成了该精密离心机输出加速度的测量不确定度评定。最后, 讨论和总结了高精度精密离心机输出加速度建模和精度评定的相关问题。结果表明: 该精密离心机对1g~100g输出加速度的相对标准不确定度均小于3×10-6, 其精度与目前国际上公开的最高精度离心机处于同一数量级; 建立的测量模型及测量不确定度评定方法可以为相关精度等级的精密离心机研制和评价提供参考。
精密离心机 加速度测量 位移测量 测量不确定度 蒙特卡洛法 precision centrifuge acceleration measurement displacement measurement measurement uncertainty Monte Carlo method
哈尔滨工业大学,空间控制与惯性技术研究中心,黑龙江,哈尔滨,150001
三轴仿真转台是激光制导炸弹导引头半实物仿真系统种仿真转台实时控制的要求,讨论了基于RTX的实时控制系统的设计和实现方法,介绍了RTX的实时特征,对Windows-NT系统和RTX实时操作系统在实时精度方面的性能进行了比较.并给出弹道跟踪曲线等实验结果.实验证明,该系统实时性高,工作稳定可靠.
激光导引头 三轴仿真转台 实时控制系统 RTX