平台三轴飞行振动时域波形再现系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及环境试验领域，具体涉及一种平台三轴飞行振动时域波形再现系统，目的是解决目前对平台系统振动环境下的测试线振动采用的单轴加载方式，不能有效模拟平台在飞行中的真实环境状态的问题。其特征在于，它包括激振系统(11)和时域波形再现控制系统，激振系统(11)和时域波形再现控制系统连接，本实用新型利用高频液压球头连接振动台，采用三个互相垂直的振动台实现三轴加载，具有较高的振动传递率，解决了试验过程中各振动台之间的运动干涉问题，本实用新型已成功应用于某平台三轴飞行时域波形再现试验，满足平台试验的安全性和可靠性要求，对平台的性能进行了有效的检测。
【专利说明】平台三轴飞行振动时域波形再现系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及环境试验【技术领域】，具体涉及一种平台三轴飞行振动时域波形再现系统。
【背景技术】
[0002]陀螺稳定平台的主要作用是在弹(箭)内按给定的战术技术指标，建立一个与弹(箭)的角运动无关的导航坐标系，为加速度计提供可靠的测量基准，为姿态角测量提供所需的坐标基准。平台工作的振动环境比较恶劣，需要对平台在振动环境下的稳定工作特性进行考察。
[0003]目前对平台系统振动环境下的测试线振动采用单轴加载的方式，而平台在飞行中的真实环境是同时在三个方向上存在振动，因此这种测试方式不能有效模拟平台在飞行中的真实环境状态。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是解决目前对平台系统振动环境下的测试线振动采用的单轴加载方式，不能有效模拟平台在飞行中的真实环境状态的问题，提供了一种能够真实有效地模拟平台飞行环境，考察平台工作特性的平台三轴飞行振动时域波形再现系统。
[0005]本实用新型是这样实现的:
[0006]一种平台三轴飞行振动时域波形再现系统，包括激振系统和时域波形再现控制系统，激振系统和时域波形再现控制系统连接。
[0007]如上所述的激振系统包括振动台、高频液压球头、转接连杆、平台安装基础、悬吊保护装置和固定横梁；振动台与高频液压球头连接，高频液压球头与转接连杆连接，转接连杆与平台安装基础连接，平台安装基础与悬吊保护装置连接，悬吊保护装置与固定横梁连接。
[0008]如上所述的激振系统中，以平台安装基础作为中心，三台振动台两两垂直分布；三个高频液压球头的一端分别与三台振动台固定连接，另一端分别固定连接三根转接连杆的一端，三根转接连杆的另一端分别与平台安装基础固定连接。
[0009]如上所述的平台安装基础整体为长方体形，用于固定平台并传递振动台的振动；上端面为平台安装面，底面、任意两个相互垂直的侧面为转接连杆连接面；在平台安装面开有空腔，空腔的容积大于平台下半部分的体积，空腔开口的面积小于平台安装面的面积，空腔的开口与平台安装面的四条边和四个角相互分离，空腔开口的外形、尺寸与平台下半部分最上部横截面一致；平台安装平面的四个角上分别安装有吊耳，吊耳与悬吊保护装置连接；转接连杆连接面的三个面分别与转接连杆固定连接。
[0010]如上所述的平台安装基础采用铸造铝合金制成。
[0011]如上所述的悬吊保护装置包括吊葫芦、橡皮绳和吊带；橡皮绳共有四根，下端分别与平台安装平面上的四个吊耳连接，上端分别与吊葫芦的下端面连接；吊绳下端与吊葫芦的上端面连接，上端与固定横梁连接。
[0012]如上所述的时域波形再现控制系统包括功放、多维振动控制仪、适调仪、隔离放大器和加速度传感器；多维振动控制仪与隔离连接，隔离放大器与三个功放连接，三个功放分别与三个振动台连接，三个加速度传感器分别固定在转接连杆连接面上，三个加速度传感器分别与适调仪连接，适调仪与多维振动控制仪连接；多维振动控制仪将振动控制信号发送给隔离放大器，隔离放大器接收多维振动控制仪发送的振动控制信号，将该信号进行抗干扰处理后分别发送给三个功放，三个功放接收隔离放大器发送的信号，将信号进行放大处理后分别发送给三个振动台，三个振动台接收功放发送的信号，开始振动，三个加速度传感器采集振动产生的加速度，将采集的数据发送给适调仪，适调仪分别接收三个加速度传感器发送的数据，将数据进行调整处理后发送给多维振动控制仪。
[0013]本实用新型的有益效果是:
[0014]本实用新型包括激振系统和时域波形再现控制系统，激振系统和时域波形再现控制系统连接，利用高频液压球头连接振动台，采用三个互相垂直的振动台实现三轴加载，具有较高的振动传递率，解决了试验过程中各振动台之间的运动干涉问题。本实用新型已成功应用于某平台三轴飞行时域波形再现试验，满足平台试验的安全性和可靠性要求，对平台的性能进行了有效的检测。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的平台三轴飞行振动时域波形再现系统的结构原理图；
[0016]图2是本实用新型的平台三轴飞行振动时域波形再现系统的激振系统的结构图；
[0017]图3是本实用新型的平台三轴飞行振动时域波形再现系统的平台安装基础的结构图；
[0018]图4是本实用新型的平台三轴飞行振动时域波形再现系统的试验典型时间历程参考条件与控制结果.
[0019]图中:1.振动台，2.高频液压球头，3.转接连杆，4.平台安装基础，5.平台，6.悬吊保护装置，7.固定横梁，8.平台安装面，9.空腔，10.转接连杆连接面，11.激振系统，12.功放，13.多维振动控制仪，14.适调仪，15.隔离放大器，16.加速度传感器。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和具体实施例对本实用新型的平台三轴飞行振动时域波形再现系统的激振系统进行详细描述:
[0021]如图1所示，一种平台三轴飞行振动时域波形再现系统，包括激振系统11和时域波形再现控制系统，激振系统11和时域波形再现控制系统通过电缆连接。激振系统11用于对平台加载三轴振动，时域波形再现系统用于控制激振系统11。
[0022]如图2所示，激振系统11包括振动台1、高频液压球头2、转接连杆3、平台安装基础4、悬吊保护装置6和固定横梁7。其中，振动台I与高频液压球头2的一端连接，高频液压球头2的另一端与转接连杆3的一端连接，转接连杆3另一端与平台安装基础4连接，平台安装基础4还与悬吊保护装置6连接，悬吊保护装置6还与固定横梁7连接。
[0023]在本实施例中，以平台安装基础4为中心，三台振动台I两两垂直分布，构成三轴加载单元；三个高频液压球头2的一端分别与三台振动台I固定连接，另一端分别固定连接三根转接连杆3的一端，三根转接连杆3的另一端分别与平台安装基础4固定连接，形成了非刚性的连接形式，采用这种连接形式，因液压球头自身具有高频传递及在一定范围内可以自生转动的性能，形成了三轴运动解耦，使三方向振动得以同时施加。
[0024]如图3所示，平台安装基础4整体为长方体，用于固定平台并传递振动台的振动。平台安装基础4的上端面为平台安装面8，底面和两个相互垂直的侧面为转接连杆连接面10。在平台安装面8开有空腔9，空腔9的容积大于平台5下半部分的体积，空腔9开口的面积小于平台安装面8的面积，空腔9的开口与平台安装面8的四条边和四个角相互分离，空腔9开口的外形、尺寸与平台5下半部分最上部横截面一致，可以实现与平台5的紧密配合。平台安装平面8的四个角上分别安装有吊耳，吊耳与悬吊保护装置6连接。转接连杆连接面10的三个面分别与转接连杆3固定连接。
[0025]在本实施例中，平台安装基础4采用铸造铝合金制成。
[0026]悬吊保护装置6包括吊葫芦、橡皮绳和吊带。其中，橡皮绳共有四根，下端分别与平台安装平面8上的四个吊耳连接，上端分别与吊葫芦的下端面连接。吊绳下端与吊葫芦的上端面连接，上端与固定横梁7连接。
[0027]如图1所示，时域波形再现控制系统包括功放12、多维振动控制仪13、适调仪14、隔离放大器15和加速度传感器16。其中，多维振动控制仪13通过电缆与隔离放大器15连接，隔离放大器15还通过电缆与三个功放12连接，三个功放12还分别通过电缆与三个振动台I连接。三个加速度传感器16分别固定在转接连杆连接面10上，三个加速度传感器16分别通过电缆与适调仪14连接。适调仪14还通过电缆与多维振动控制仪13连接。多维振动控制仪13将振动控制信号发送给隔离放大器15，隔离放大器15接收多维振动控制仪13发送的振动控制信号，将该信号进行抗干扰处理后分别发送给三个功放12。三个功放12接收隔离放大器15发送的信号，将信号进行放大处理后分别发送给三个振动台I。三个振动台I接收功放12发送的信号，启动振动。三个加速度传感器16采集振动产生的加速度，将采集的数据发送给适调仪14。适调仪14分别接收三个加速度传感器16发送的数据，将数据进行调整处理后发送给多维振动控制仪13。
[0028]在本实施例中，功放12、多维振动控制仪13、适调仪14、隔离放大器15和加速度传感器16均可采用现有装置实现。
[0029]工作时，首先将平台5固定安装在平台安装面8上，然后将实际飞行的振动时域曲线输入多维振动控制仪13，多维振动控制仪13根据实际飞行的振动时域曲线输出振动控制信号，实现对平台5的振动加载，能够模拟平台在飞行中的真实环境状态。
[0030]本实用新型利用高频液压球头2连接振动台1，采用三个互相垂直的振动台I实现三轴加载，具有较高的振动传递率，解决了试验过程中各振动台之间的运动干涉问题。图4是实际振动控制谱，从图中可以看出，时域振动控制曲线与所要求时域控制条件吻合良好，控制误差小，实现了飞行状态的振动环境再现。
【权利要求】
1.一种平台三轴飞行振动时域波形再现系统，其特征在于:它包括激振系统(11)和时域波形再现控制系统，激振系统(11)和时域波形再现控制系统连接。
2.根据权利要求1所述的平台三轴飞行振动时域波形再现系统，其特征在于:所述的激振系统(11)包括振动台(I)、高频液压球头(2)、转接连杆(3)、平台安装基础(4)、悬吊保护装置(6)和固定横梁(7);其中，振动台(I)与高频液压球头(2)的一端连接，高频液压球头(2)的另一端与转接连杆(3)的一端连接，转接连杆(3)的另一端与平台安装基础(4)连接，平台安装基础(4)还与悬吊保护装置(6)连接，悬吊保护装置(6)还与固定横梁(7)连接。
3.根据权利要求2所述的平台三轴飞行振动时域波形再现系统，其特征在于:所述的激振系统(11)中，以平台安装基础(4)作为中心，三台振动台(I)两两垂直分布；三个高频液压球头(2)的一端分别与三台振动台(I)固定连接，另一端分别固定连接三根转接连杆(3)的一端，三根转接连杆(3)的另一端分别与平台安装基础(4)固定连接。
4.根据权利要求2所述的平台三轴飞行振动时域波形再现系统，其特征在于:所述的平台安装基础(4)整体为长方体形，用于固定平台并传递振动台的振动；上端面为平台安装面(8)，底面、任意两个相互垂直的侧面为转接连杆连接面(10);在平台安装面(8)下方开有空腔(9)，空腔(9)的容积大于平台下半部分的体积，空腔(9)开口的面积小于平台安装面(8)的面积，空腔(9)的开口与平台安装面(8)的四条边和四个角相互分离，空腔(9)开口的外形、尺寸与平台下半部分最上部横截面一致；平台安装平面(8)的四个角上分别安装有吊耳，吊耳与悬吊保护装置(6)连接；转接连杆连接面(10)的三个面分别与转接连杆⑶固定连接。
5.根据权利要求2-4任何一项所述的平台三轴飞行振动时域波形再现系统，其特征在于:所述的平台安装基础(4)采用铸造铝合金制成。
6.根据权利要求2所述的平台三轴飞行振动时域波形再现系统，其特征在于:所述的悬吊保护装置(6)包括吊葫芦、橡皮绳和吊带；橡皮绳共有四根，下端分别与平台安装平面(8)上的四个吊耳连接，上端分别与吊葫芦的下端面连接；吊绳下端与吊葫芦的上端面连接，上端与固定横梁(7)连接。
7.根据权利要求1所述的平台三轴飞行振动时域波形再现系统，其特征在于:所述的时域波形再现控制系统包括功放(12)、多维振动控制仪(13)、适调仪(14)、隔离放大器(15)和加速度传感器(16);多维振动控制仪(13)与隔离放大器(15)连接，隔离放大器(15)与三个功放(12)连接，三个功放(12)分别与三个振动台(I)连接，三个加速度传感器(16)分别固定在转接连杆连接面(10)上，三个加速度传感器(16)分别与适调仪(14)连接，适调仪(14)与多维振动控制仪(13)连接；多维振动控制仪(13)将振动控制信号发送给隔离放大器(15)，隔离放大器(15)接收多维振动控制仪(13)发送的振动控制信号，将该信号进行抗干扰处理后分别发送给三个功放(12)，三个功放(12)接收隔离放大器(15)发送的信号，将信号进行放大处理后分别发送给三个振动台(I)，三个振动台(I)接收功放(12)发送的信号，开始振动，三个加速度传感器(16)采集振动产生的加速度，将采集的数据发送给适调仪(14)，适调仪(14)分别接收三个加速度传感器(16)发送的数据，将数据进行调整处理后发送给多维振动控制仪(13)。
【文档编号】G01M7/06GK203858085SQ201420284212
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】胡亚冰, 苏华昌, 丁富海, 丁镇军, 张鹏飞, 付玮 申请人:北京强度环境研究所, 中国运载火箭技术研究院