专利名称：低频电磁振动台相对运动量的提取方法
技术领域：
本发明涉及一种低频电磁振动台相对运动量的提取方法，可用于低频电磁振动台相对运动量的测量及基于相对运动量反馈的低频电磁振动台控制系统中。
背景技术：
电磁振动台具有频率范围宽、可控性好、输出波形精度高等优点，广泛地应用于产品的模拟振动环境试验、测振传感器校准等重要领域。低频振动广泛地存在于航空航天、楼宇监测、地震预报、资源勘探等领域，随着科学技术的不断发展，人们对低频电磁振动台的需求愈加迫切。为了能够准确得到低频电磁振动台的输出振动信号，或者为了改善低频电磁振动台输出波形的精度而构建闭环控制系统，常需要采用低频运动量检测传感器提取振动台的输出运动量。然而，通常各式低频运动量检测传感器价格昂贵、体积大、安装复杂，限制了它们在低频电磁振动台系统中的广泛应用。
发明内容
为克服现有技术中各式低频运动量检测传感器价格昂贵、体积大、安装复杂的缺点，本发明提供了一种能够高精度且方便地提取低频电磁振动台相对运动量的提取方法。低频电磁振动台相对运动量的提取方法,包括以下步骤(1)、低频电磁振动台驱动线圈串联一纯电阻,启动振动台进行低频振动；(2)、提取振动台驱动线圈和纯电阻的总压降，计为U1,U1= (R+Rj i+Li，+Blx， (式 I)其中，R是振动台驱动线圈的等效直流电阻，R1为纯电阻的阻值，L是振动台驱动线圈的等效电感，B为气隙磁场的磁感应强度，I为驱动线圈绕线长度，i为输入振动台驱动线圈的电流，i’是i对时间的导数，X为振动台驱动线圈相对于振动台安装基座的位移，X’是X对时间的导数，即为振动台的相对速度。(3)、提取纯电阻两端压降，计为u2，U2=R1I (式 2)(4)、构建能反映振动台相对速度的电压差信号Au :振动台驱动线圈和纯电阻的总压降U1作为被减数送入第一减法器中，纯电阻两端压降U2经第一比例放大器放大K1倍后作为减数送入所述的第一减法器中，得到电压差信号Δ u，Δ U=U1-K1U2= [R+ (1-K1) R1] i+Li' +Blx' (式 3)
其中
权利要求
1.低频电磁振动台相对运动量的提取方法，包括以下步骤(1)、低频电磁振动台驱动线圈串联一纯电阻，启动振动台进行低频振动；(2)、提取振动台驱动线圈和纯电阻的总压降，计为U1,U1= (R+Rj i+Li，+Blx’ (式 I)其中，R是振动台驱动线圈的等效直流电阻，R1为纯电阻的阻值，L是振动台驱动线圈的等效电感，B为气隙磁场的磁感应强度，I为驱动线圈绕线长度，i为输入振动台驱动线圈的电流，i’是i对时间的导数，X为振动台驱动线圈相对于振动台安装基座的位移，X’是X对时间的导数，即为振动台的相对速度；(3)、提取纯电阻两端压降，计为u2，U2=R1I (式 2)(4)、构建能反映振动台相对速度的电压差信号Au;振动台驱动线圈和纯电阻的总压降U1作为被减数送入第一减法器中，纯电阻两端压降U2经第一比例放大器放大K1倍后作为减数送入所述的第一减法器中，得到电压差信号Au，
2.如权利要求1所述的低频电磁振动台相对运动量的提取方法，其特征在于步骤(4)中的放大倍数K1的调整方法包括以下步骤(4.1)、振动台驱动线圈串接一纯电阻后通入恒定电流I ;(4. 2)、获得所述的第一减法器的输出信号Au，Δ U=U1-K1U2= [R+ (1-K1) R1] I+LI' +Blx’ ,其中，I’为I对时间的导数；(4. 3)、等待振动台静止，此时振动台的相对速度X’ =0，因此Blx’ =0 ;同时，由于所通入电流I为恒定电流，即I’ =0，因此LI’ =0，从而演算得到Δ U=U1-K1U2= [R+ (1-K1) R1] I(4. 4)、调节K1直到Λu=0，此时
3.如权利要求2所述的低频电磁振动台相对运动量的提取方法，其特征在于对所述的电压差信号Au进行比例放大得到放大后的电压差信号K2Au (1(2>1)，在步骤(4.4)中调整第一比例放大器的放大倍数K1时，为提高!^的调整精度，以放大后的电压差信号K2 Λ u作为参考信号，调节K1直到K2 Δ u=0。
全文摘要
低频电磁振动台相对运动量的提取方法，包括电磁振动台驱动线圈串联一纯电阻，启动振动台进行低频振动；提取振动台驱动线圈和纯电阻的总压降；提取纯电阻两端压降，并构建能反映振动台相对速度的电压差信号；对该电压差信号进行积分或微分计算可分别得到振动台的相对位移信号或相对加速度信号。本发明具有实现方便，成本低廉，相对运动量提取精度较高的优点。
文档编号G01P15/16GK103033638SQ20121054355
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月13日 优先权日2012年12月13日
发明者何闻, 王春宇, 陈群, 贾叔仕 申请人:浙江大学